6G-nätverk | Nästa mobilgeneration
- Detaljer
- Träffar: 7827
Medan vissa fortfarande är i LTE- eller 4G-nätverket och det 5G Mobilnätverket behärskar redan sin introduktion med råge, kastar 6G-nätverk dess skugga till runt 2030 redan framför sig. Vi presenterar nya utvecklingar för den kommande mobilkommunikationsstandarden på det sättet Fyrprojekt 6G-ANNA eller världens första dubbelriktad radiolänk med Internetanslutning från universitetet i Stuttgart. Även Karlsruhes tekniska högskola KIT har 6G-nätet i sikte och presenterar en Koncept för de högsta dataöverföringshastigheterna i terahertz kommunikation.
innehåll
- Fyrprojekt för att främja 6G i Tyskland
- 6G-nätverk Milstolpe i terahertz-kommunikation
- Terahertz-mottagare för 6G-nätverk med högsta datahastighet
- Vad betyder 1G till 6G-nätverkstekniken?
- När kommer 6G?
Fyrprojekt för att främja 6G i Tyskland
17.08.2022/XNUMX/XNUMX | Det treåriga fyrprojektet 6G ANNA lanserades av det federala ministeriet för utbildning och forskning (BMBF). Under Nokias ledning ska ett konsortium av 29 företag och forskningsinstitut främja utvecklingen, standardiseringen och implementeringen av den sjätte generationens mobilkommunikation (6G). Rohde & Schwarz bidrar till detta projekt med sin redan omfattande forskning om 6G och relaterade teknologier.
Fyrprojektet 01.07.2022G Access, Network of Networks and Automation, förkortat 6G ANNA, startade den 6 juli 6, är en del av ett bredare initiativ för att utveckla en XNUMXG-plattform. Det från BMBF projekt finansierat med 38,4 miljoner euro löper under en period av 3 år. Förutom Rohde & Schwarz är företag som Bosch, Airbus, Ericsson, Siemens och Vodafone, innovativa start-ups, forskningsinstitut och välrenommerade universitet involverade.
Rohde & Schwarz har länge varit nära engagerad i forskning om 5G efterföljande teknologier och 6G. Företaget stödjer aktivt den pågående grundforskningen i 6G-organisationer, universitet och forskningsinstitut i Europa, USA och Japan. Det betydande arbete som redan gjorts borde spela en viktig roll i utvecklingen av 6G. Dessa inkluderar till exempel (sub)THz-kommunikation, gemensam kommunikation och avkänning (JCAS), maskininlärning (ML) och Konstgjord intelligens (AI) eller Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS). Den första globala specifikationen av 6G väntas inom de närmaste 6 till 8 åren förväntas. Kommersiell användning av tekniken kommer att ske runt 2030.
6G-nätverk Milstolpe i terahertz-kommunikation
11.07. 2022 | Forskarna från Universität Stuttgart har nyligen som en del av det internationella projektet Thor presenterade världens första dubbelriktade terahertz-radiolänk med internetuppkoppling. Den är avsedd att fungera som en "backhaul"-länk för framtida mobilkommunikationsapplikationer. Institute for Robust Power Semiconductor Systems (ILH) ingår i ett konsortium med tolv partners från fem länder. TU Braunschweig och Waseda University, Japan leder projektet.
Självkörande bilar med Continental | Nvidia superdator
Data med hög bithastighet kan inte alltid och överallt överföras via fiberoptisk kabel. På avlägsna platser, i tätt bebyggda städer och naturliga hinder, i händelse av en katastrof eller vid masshändelser, är det ofta inte möjligt att ansluta alla basstationer i mobilnätet med kabel och därmed ge tillräckligt med bandbredd. Terahertz radiolänkar, som kan överbrygga avstånd på upp till 1 km, erbjuder ett alternativ här. Detta tillåter viktiga backhaul-anslutningar mellan mobilradioceller och mobilradionätsnoder utan att behöva vidta vägbyggnadsåtgärder.
Stora dataöverföringar utan fiberoptiska kablar
5G mobilkommunikationsstandarden producerar redan höga datahastigheter, som kommer att fortsätta att öka i det framtida 6G-nätverket. Hittills har 5G-datahastigheterna talat för en fiberoptisk anslutning av stationerna till datanätet. Som en del av Thor-projektet, en dubbelriktad terahertz-radiolänk utvecklad med nätverksanslutning för dessa stora datamängder. Frekvensområdet som används över 300 gigahertz (GHz) erbjuder tillräckligt med spektrum för stora datahastigheter.
Thor backhaul-rutten erbjuder en riktig dubbelriktad dataanslutning för första gången över hela världen. Den förbinder IT-centret och Oker-höghuset i TU Braunschweig via en avstånd på 160 m. Med den kan data på 2 x 20 Gbit/s netto överföras med en bandbredd på 2 x 8,64 GHz. Den utvecklade terahertz-radiolänken är så skalbar över bandbredden att ännu högre datahastigheter är möjliga.
"Vi har implementerat en applikationsorienterad helhetslösning som kan användas som backhaul-anslutning i datanätverket inom en snar framtid", säger Professor Thomas Kürner från TU Braunschweig, ledare för den europeiska delen av projektet. Som de första backhaul-anslutningarna av denna typ motsvarar deras funktionalitet IEEE 802.15.3-standarden, som utvecklades före projektets start med betydande deltagande av TU Braunschweig och några japanska partners.
Öppet källnätverk för dagens smarta stad
Forskarna vid universitetet i Stuttgart har utvecklat de nya bredbandsöverförings- och mottagningskretsarna baserade på kraftfulla transistorteknologier från Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics (IAF). Tillsammans med de franska partnerna IEMN och University of Lille har de det Terahertz radio på 300 GHz realiserat, vilket möjliggör världens första nätverksanslutning av en Terzhertz-radiolänk genom parallell bearbetning av upp till fyra gigabitmodem.
Forskningstekniska krav för 6G-nät
Thor-projektet stöddes av EU genom ramprogrammet för forskning Horizon 2020 och finansieras av National Institute of Information and Communications Technology i Japan med 3 miljoner euro. Projekttiden var 4 år. Forskningsarbetet fortsätter nu vid universitetet i Stuttgart som en del av det BMBF-finansierade projektet Open 6G Hub. ILH, tillsammans med Institutet för telekommunikation (INÜ), forskar om de tekniska kraven för 6G-nätet.
Terahertz-mottagare för 6G-nätverk med högsta datahastighet
06.10.2020 | Medan många fortfarande är i LTE- eller 4G-nätverket, gillar mobiloperatörer O2, Huawei eller Telekom etablerar nu mobilnätet 5G, har Karlsruhe Institute of Technology KIT redan det 6G-nätverk i sikte. Ett nytt koncept möjliggör de högsta dataöverföringshastigheterna hittills i Terahertz kommunikation till låg kostnad.
Framtidens sjätte generation 6G-mobilnätverk kommer att bestå av många extremt små radioceller. Frekvenser i Terahertz-sortiment THz.
Forskare vid KIT har utvecklat ett nytt koncept för enkla och billiga terahertz-mottagare för efterföljaren till 5G-mobilnätverket. De består av bara en diod som de kombinerar med en speciell signalbehandlingsmetod. I experimentet kan en dataöverföringshastighet på 115 Gbit / s på en bärfrekvens på 0,3 THz uppnås över ett avstånd på 110 m, rapporterar teamet i Nature Photonics Journal (DOI: 10.1038/s41566-020-0675-0).
Efter att 5G är före 6G
6G-mobilnätverket lovar betydligt högre dataöverföringshastigheter, kortare fördröjningstider och en större densitet hos slutenheter. Dessutom kommer den sjätte generationen av artificiell intelligens att integrera AI. Denna z. B. Enheter på Internet of Things IoT eller självkörande fordon samordna.
Cybersäkerhet för IT-säkerhet före kvantdatorintelligens
"För att tjäna så många användare som möjligt samtidigt och för att överföra stora mängder data så snabbt som möjligt måste framtidens trådlösa nätverk bestå av många små radioceller", förklarar Professor Christian Koossom tillsammans med sin kollega Professor Sebastian Randel forskar tekniker för 6G på KIT.
Basstationer på gatubelysning
Korta vägar i dessa Radioceller kombinera höga datahastigheter med minimal energiförbrukning och låg elektromagnetisk immission. De enda små basstationerna som krävs för efterföljaren till 5G kan till exempel fästas på gatlyktor.
Anslutningen av de enskilda cellerna kräver kraftfulla radiolänkar för 6G-nätverk, på vilka dussintals eller till och med hundratals gigabits per sekund (Gbit/s) kan sändas på en kanal. Frekvenser i THz-området är lämpliga för detta ändamål elektromagnetiskt spektrum mellan mikrovågorna och den infraröda strålningen.
Lokaliseringsteknologi standard Omlox med UWB, RFID, 5G, GPS
Mottagarna är dock fortfarande relativt komplexa och dyra. De representerar ofta flaskhalsen för uppnåelig bandbredd. Forskare vid instituten för mikrostrukturteknik IMT, Fotonik och kvantelektronik IPQ, Mikrostrukturteknik IMT och acceleratorfysik och teknik IBPT från KIT och diodtillverkaren Virginia Diodes VDI i Charlottesville, USA, designade en mycket enkel och billig mottagare för THz-signaler och presenterade den i tidskriften Nature Photonics.
Högsta trådlösa THz-överföring hittills
"En enda diod fungerar som mottagare, som används för att korrigera terahertz-signalen", förklarar dr Tobias Hartersom mottagaren delar med sin kollega Christopher Fuller som en del av hans avhandling.
Det är en Schottky-diodsom erbjuder hög hastighet. Den fungerar som en kuvertdetektor och återställer amplituden för THz-signalerna. För korrekt avkodning av datasignalen krävs emellertid fortfarande den fas av THz-vågen som ändras över tiden, vilken vanligtvis går förlorad under korrigering.
Forskarna använder därför metoder för digital signalbehandling i kombination med en speciell klass av datasignaler. Med dem är fasen med hjälp av Relationer mellan Kramers och Kronig kan rekonstrueras från amplituden. Relationen Kramers-Kronig beskriver en matematisk relation mellan den verkliga och imaginära delen av en analytisk signal.
Med den nya mottagaren har forskarna uppnått en dataöverföringshastighet på 115 gigabit per sekund på en bärfrekvens på 0,3 THz över ett avstånd på 110 m. "Det här är högsta datahastighetsom hittills har demonstrerats med trådlös terahertz-överföring över mer än 100 meter, förklarar Füllner. THz-mottagaren utvecklad på KIT har en enkel struktur och är lämplig för kostnadseffektiv produktion i stort antal.
Allmän teknisk kunskap
Vad betyder 1G till 6G-nätverkstekniken?
1G-nätverk
1G-nätet och därmed 1:a generationens mobilkommunikation fanns i Tyskland långt innan det fanns mobiltelefoner, nämligen från 1958. Den första mobila roliga standarden blev lämplig för vardagsbruk först på 1980-talet. Inga data kunde överföras ännu och rösten överfördes analogt.
2G-nätverk
Införandet av digital röstöverföring varade sedan mer än tre decennier och var framgångsrikt 1992 med införandet av 2G-nätet. Detta gjorde det socialt acceptabelt att skicka SMS. Dataöverföringen var 0,25 Mbit/s, med vilken e-post kunde skickas.
3G-nätverk
Hela tolv år senare 2004 3G-nätverket etablerades med en maximal datahastighet på 42,2 Mbit/s. För första gången kunde en smartphone, som var ny på den tiden, användas för att surfa på nätet, ringa videosamtal och streama.
smart stad | Megabyggnader, infrastruktur, produkter + teknologier
4G-nätverk
Med introduktionen av 4G-nätverket, i 2010 datahastigheterna är mer än tiodubbla. Upp till 500 Mbit/s uppfyllde full HD-åldern för mobiltelefoner. Ny teknik som molnet och filmnedladdningar på bara 30 s med en kvalitet på 1080 px var nu möjliga.
5G-nätverk
Det nuvarande 5G-nätverket har funnits sedan dess 2020 och har ännu inte implementerats överallt. Bredbandsinternet med hastigheter på upp till 10.000 4.0 Mbit/s ger ett enormt datasprång in i det alltmer nätverkande och allt mer digitaliserade livet i alla områden. Industri XNUMX och digital transformation kräver dataöverföring i realtid, liksom Internet of Things, som allt mer förbinder människor med maskiner, enheter, konsumentvaror och liknande.
6G-nätverk
6G-nätet sägs vara på väg att starta i dag 2030 ett huvud. Det ska möjliggöra hologramtelefoni eller autonom robotik i vardagen. De datahastigheter som hittills uppnåtts förväntas öka hundra gånger och kommer då att ligga inom terabitintervallet.
När kommer 6G?
Införandet av 6G-standarden är fortfarande i en mycket tidig fas.
Inom området för 6G-teknik är forskningen för närvarande fokuserad på design och utveckling av nätverk och enheter som kan stödja de extremt höga dataöverföringshastigheter och mycket låga latenser som 6G lovar.
Även om det är svårt att säga exakt när nästa generations nätverk, d.v.s. 6G, kommer att kommersialiseras fullt ut, uppskattar experter att 6G-nätverk och 6G-aktiverade smartphones kan vara i utbredd användning någon gång på 2030-talet.
Det bör dock noteras att dessa uppskattningar är baserade på aktuella framsteg inom 6G-forskning och kan förändras över tiden.
Du kanske också är intresserad av...
Artificiell intelligens | trender och utvecklingar
Angela Struck är chefredaktör för utvecklingsscout och frilansjournalist samt vd för Presse Service Büro GbR i Ried.