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Eine Studie der Technischen Universität München sowie des TUM Klinikums zeigt, wie wichtig flexible 6G-Netze für den effizienten Betrieb von Telemedizin sind.
Telemedizin bringt Vorteile in den Versorgungsalltag. Allerdings müssen auch die technischen Voraussetzungen stimmen. Damit Anwendungen im Klinikalltag parallel laufen können, müssen Daten schnell, zuverlässig und ohne Unterbrechung übertragen werden können. Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des TUM Klinikums hat daher untersucht, wie 6G-Netze Rechenleistung und Datenübertragung so steuern können, dass bis zu 40 Prozent mehr Anwendungen gleichzeitig betrieben werden können.
Das Problem bislang: Rechenleistung steht in den Kliniken nicht immer genau da zur Verfügung, wo sie benötigt wird. Das führt wiederum zu Verzögerungen oder Unterbrechungen in der Datenübertragung, die gerade bei telemedizinischen Anwendungen oder Operationen auch schwerwiegende Folgen haben können.
Rechenleistung flexibler verteilen
Der Ansatz des Forschungsteam war daher klar: Künftige 6G-Netze müssen medizinischen Anwendungen flexibler im Netzwerk verteilen können. Die zentrale Frage dafür: Wo werden die einzelnen Anwendungen am besten ausgeführt? Möglichst nah an den Patientinnen und Patienten? Direkt im Krankenhaus? An einem Netzknoten in der Nähe? Oder doch besser in einem möglicherweise entfernten Rechenzentrum?
Diese Fragen sind nicht trivial, denn einerseits gilt zwar, dass sich Verzögerungen reduzieren lassen, je näher die Verarbeitung an den Patientinnen und Patienten stattfindet. Andererseits wäre das Netz überlastet, wenn alle Anwendungen so verarbeitet werden würden. Das Team komm daher zu dem Ergebnis, die Technik dynamisch dorthin zu verlagern, wo sie in der jeweiligen Situation den größten Nutzen bringt.
„Für medizinische Anwendungen reicht es nicht aus, Daten nur möglichst schnell von A nach B zu übertragen“, sagt Wolfgang Kellerer, Professor für Kommunikationsnetze an der TUM School of Computation, Information and Technologie sowie Mitglied des TUM-MIRMI. „Zukünftig muss innerhalb der Netze entschieden werden, wo Rechenleistung benötigt wird, welche Anwendungen Vorrang haben und wann Funktionen im Netz verlagert werden müssen. Gerade in der Medizin kann diese Flexibilität entscheidend dazu beitragen, dass digitale Dienste zuverlässig verfügbar sind.“
Bis zu 40 Prozent mehr Anwendungen gleichzeitig
Um diese Flexibilität zu erreichen, musste das Team allerdings ein Verfahren entwickeln, mit dem sich dieses Optimierungsproblem lösen lässt. Dafür bewertet das in München entwickelte System, welche Anwendungen aktiv sind, welche Anforderungen sie stellen und welche Netzwerk- und Rechenressourcen verfügbar sind. „Daraus können wir ableiten, an welcher Stelle die jeweiligen Prozesse im Netz ausgeführt werden sollen“, ergänzt Prof. Kellerer.
Simulationen zeigen, dass mit diesem Ansatz bis zu 40 Prozent mehr medizinische Anwendungen gleichzeitig betrieben werden können – auch dann, wenn Netzkapazität und Rechenleistung begrenzt sind. Künftige 6G-Netze könnten damit eine wichtige technische Grundlage für eine zuverlässige, flexible und stärker digital unterstützte medizinische Versorgung schaffen.
