Deutsche Telekom, Nokia und NVIDIA prüfen gemeinsam, wie KI im Funkzugangsnetz (AI-RAN) die Funkleistung verbessern und das mobile Nutzungserlebnis für Kunden steigern kann. Erste Labormessungen zur KI-basierten Kanalschätzung im Uplink zeigen einen typischen Durchsatzgewinn von 10 bis 15 Prozent. Dabei ermittelt das System, wie sich das Funksignal auf dem Weg zum Netz verändert. Je komplexer die Funkbedingungen waren, desto größer fiel der Zugewinn aus.
In den Tests kommt kommerzielle 5G-RAN-Software von Nokia zusammen mit dem NVIDIA Aerial RAN Computer zum Einsatz. Ein KI-Modell ersetzt traditionelle Methoden zur Funkkanalschätzung und verarbeitet Funksignale nahezu in Echtzeit.
Die Ergebnisse zeigen, dass sich KI direkt in die Signalverarbeitung des 5G-Funkempfängers integrieren lässt. So kann der Uplink-Durchsatz steigen und sich das mobile Nutzungserlebnis verbessern. Nach erfolgreicher Validierung im Labor wollen die Unternehmen die Technologie unter realen Bedingungen in einem Feldtest untersuchen.
„Bei der Deutschen Telekom setzen wir auf KI, die unseren Kunden einen konkreten Nutzen bringt. Die vielversprechenden Labormessungen mit Nokia und NVIDIA zur KI-basierten Kanalschätzung zeigen, dass sich damit Netzleistung und Effizienz verbessern lassen. Als Nächstes wollen wir diese Ergebnisse in einem Feldtest überprüfen“, sagt Arash Ashouriha, SVP Group Technology der Deutschen Telekom. „Gemeinsam mit Nokia und NVIDIA bauen wir auf dieser Arbeit in unserem 6G Innovation Hub auf. Dort untersuchen wir weitere KI-Funktionen, die Mobilfunknetze intelligenter, anpassungsfähiger und effizienter machen können.“
„AI-RAN entwickelt sich von einem Forschungsthema zu einem messbaren Vorteil für Netzbetreiber. Die ersten Messungen mit kommerzieller 5G-RAN-Software von Nokia zeigen typische Uplink-Durchsatzgewinne von 10 bis 15 Prozent. Das macht deutlich, wie KI Netzbetreibern helfen kann, mehr aus den vorhandenen Frequenzen und Netzen herauszuholen. Gemeinsam mit der Deutschen Telekom gehen wir nun den nächsten Schritt und erproben die Technologie im Feld“, sagt Emma Falck, President of Mobile Infrastructure bei Nokia.
„Die Deutsche Telekom leistet Pionierarbeit bei der Entwicklung einer verteilten Infrastruktur auf, die Rechenleistung und intelligente Funktionen von der Cloud bis an den Rand des Netzes bringt“, sagt Ronnie Vasishta, Senior Vice President of Telecom bei NVIDIA. „AI-RAN ist ein wichtiger Teil dieser Vision. Gemeinsam mit Nokia zeigen wir bei der Deutschen Telekom, wie beschleunigte Rechenleistung von NVIDIA die Funkleistung bereits heute im Labor messbar verbessern kann. Zugleich legen wir damit die Grundlage für KI-native 6G-Netze.“
Die ersten Arbeiten konzentrieren sich auf die KI-basierte Kanalschätzung für den Physical Uplink Shared Channel (PUSCH). Über diesen Kanal werden Nutzerdaten vom Endgerät zum Netz übertragen. Funksignale werden dabei immer auf dem Weg zwischen Endgerät und Netz von Gebäuden, Fahrzeugen und anderen Hindernissen reflektiert, abgeschwächt oder gestreut. Die Kanalschätzung hilft dem Funkzugangsnetz (RAN), diese wechselnden Bedingungen zu berücksichtigen und das empfangene Signal korrekt zu verarbeiten. Die Lösung nutzt ein KI-Modell, das den Funkkanal in Echtzeit schätzt, statt sich ausschließlich auf herkömmliche Signalverarbeitungsalgorithmen zu stützen. Das Modell läuft auf GPU-basierter Rechenleistung zusammen mit den RAN-Anwendungen. So zeigt sich, wie KI direkt in die Funkverarbeitung in Echtzeit eingebunden werden kann.
Messungen in den Laboren der Deutschen Telekom in Bonn und von Nokia in Oulu ergaben mit der getesteten KI-basierten Kanalschätzung einen um 10 bis 15 Prozent höheren Uplink-Durchsatz. Bei komplexeren Funkbedingungen fiel der Zugewinn größer aus. Das weist darauf hin, dass KI die Leistung besonders in anspruchsvollen Netzumgebungen verbessern kann.
Die Arbeiten sind Teil der umfassenderen Untersuchungen von Telekom und Nokia zu „AI-for-RAN“. Dabei geht es darum, KI einzusetzen, um Netzleistung und Effizienz und damit auch das Kundenerlebnis zu verbessern. Im nächsten Schritt soll die Technologie aus der kontrollierten Laborumgebung in einem Feldtest mit kommerziellen Systemen erprobt werden. Dabei wollen die Unternehmen prüfen, wie die KI-basierte Kanalschätzung unter realen Funkbedingungen funktioniert.
Die Deutsche Telekom arbeitet außerdem mit NVIDIA, Agile Robots, Nokia und Supermicro daran, Anwendungen für Physical AI auf einer verteilten KI-Infrastruktur voranzubringen.
In einer ersten Phase erproben Telekom, NVIDIA und Agile Robots in einer Machbarkeitsstudie im Labor, wie sich KI-Anwendungen für Physical AI über eine verteilte Infrastruktur ausführen lassen. Die KI-Berechnungen können dabei auf drei Ebenen verteilt werden: in der Industrial AI Cloud, an Edge-Standorten im Telekommunikationsnetz und direkt auf den Endgeräten.
Die Telekom betreibt ein NVIDIA Aerial RAN Computer MGX 4U-System, das leistungsstarke KI-Rechenkapazität an einem Edge-Standort im Mobilfunknetz bereitstellt. Dort laufen Teile der Physical-AI-Anwendung von Agile Robots.
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