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  • 6G – Die Zukunft der Mobilität und Kommunikation – Ein Blick in die Zukunft

    6G – Die Zukunft der Mobilität und Kommunikation – Ein Blick in die Zukunft

    Während die Welt noch die Vorteile von 5G erforscht und implementiert, richten Forscher und Ingenieure bereits ihren Blick auf die nächste Revolution in der Mobilfunktechnologie: 6G.

    Geplant für etwa 2030, verspricht 6G nicht nur eine Steigerung der Geschwindigkeit und Effizienz, sondern auch eine völlig neue Dimension der Datenkommunikation.

    Die Vision von 6G Die nächste Generation des Mobilfunks, 6G, zielt darauf ab, die Grenzen des technisch Machbaren zu erweitern. Mit dem Versprechen von noch höheren Datenraten, geringerer Verzögerung und verbesserter Zuverlässigkeit, steht 6G an der Schwelle, eine Schlüsselrolle in verschiedenen Bereichen wie der Automobilindustrie, der Telemedizin und der industriellen Fertigung zu spielen.

    Integration der dritten Dimension Ein wesentlicher Fortschritt von 6G ist die Integration der dritten Dimension in das Mobilfunknetz. Durch die Einbeziehung von Satelliten im geostationären Orbit (GEO) und im Low Earth Orbit (LEO) sowie High Altitude Platforms, wird ein weltweit ununterbrochener Datenaustausch ermöglicht. Diese Neuerung verspricht eine umfassende und nahtlose Abdeckung, die weit über die bisherigen Grenzen hinausgeht.

    KI und 6G Die Integration von KĂĽnstlicher Intelligenz (KI) in 6G-Netze wird eine SchlĂĽsselrolle spielen. KI-Algorithmen werden in der Lage sein, Netzwerke flexibel an die aktuellen Gegebenheiten anzupassen, um ihren Betrieb zu optimieren und Energieeffizienz zu steigern. DarĂĽber hinaus ermöglicht die KI-gestĂĽtzte Hardware, wie der von Rohde & Schwarz und NVIDIA entwickelte „neuronale Empfänger“, eine deutlich verbesserte Performance.

    Vorstoß in den Terahertz-Bereich Um die geplanten hohen Datenraten zu erreichen, wird 6G Frequenzen im Sub-Terahertz-Bereich zwischen 90 und 300 Gigahertz und möglicherweise auch im Terahertz-Bereich ab 300 Gigahertz nutzen. Dies erfordert innovative Lösungen in der Antennentechnologie und der Hochfrequenz-Chip-Entwicklung.

    Reichweitenoptimierung und intelligente Oberflächen Die Reichweite der Funkwellen bei hohen Frequenzen wird durch Technologien wie „Massive MIMO“ und Beamforming deutlich erhöht. Zudem werden rekonfigurierbare intelligente Oberflächen eingesetzt, um Signale gezielt zu lenken und so eine bessere Abdeckung zu erzielen.

    Verschmelzung von Kommunikation und Umfelderkennung Ein spannender Aspekt von 6G ist die Möglichkeit, Kommunikation und Umfelderkennung zu kombinieren. Dies könnte insbesondere im Automobilbereich revolutionär sein, wo Fahrzeuge über 6G Daten austauschen und gleichzeitig ihre Umgebung erfassen könnten.

    Staatliche Unterstützung und Forschung In Deutschland wird die Entwicklung von 6G durch das Forschungsministerium mit rund 700 Millionen Euro bis 2025 gefördert. Ziel ist es, ein eigenständiges Wireless-Ökosystem in Europa aufzubauen und technologisch unabhängiger zu werden.

    Ausblick und Weiterentwicklung Obwohl erste 6G-Netze voraussichtlich Ende dieses Jahrzehnts mit reduziertem Funktionsumfang in Betrieb gehen könnten, ist das Ende der Entwicklung noch lange nicht in Sicht. Experten wie Fraunhofer-Forscher Niemann sehen bereits die Möglichkeit für zukünftige Innovationen wie quantenbasierte Verfahren und den Einsatz der Blockchain in der nächsten Generation des Mobilfunks.

    Fazit: 6G steht an der Schwelle, nicht nur die Art und Weise, wie wir kommunizieren, grundlegend zu verändern, sondern auch eine Vielzahl von Branchen zu revolutionieren. Mit seiner Fähigkeit, höhere Datenraten, verbesserte Zuverlässigkeit und neue Anwendungsmöglichkeiten zu bieten, ist 6G mehr als nur ein Upgrade des Mobilfunknetzes – es ist ein Sprung in eine vernetzte Zukunft.

  • 6G-Projekt schafft neue Möglichkeiten fĂĽr die vernetzte Mobilität

    6G-Projekt schafft neue Möglichkeiten für die vernetzte Mobilität

    Projekt „6G-ICAS4Mobility“ erarbeitet wichtige Grundlagen für die nächste Mobilfunkgeneration.

    Öffentlich gefördertes Projekt „6G-ICAS4Mobility“ arbeitet an wichtigen Grundlagen für die nächste Mobilfunkgeneration.

    Vernetzte Fahrzeuge machen Mobilität effizienter, sicherer, komfortabler und intelligenter. HierfĂĽr mĂĽssen die Fahrzeuge – ob auf der StraĂźe, in der Luft oder in einer Fabrikhalle – untereinander und mit ihrer Umgebung schnell und zuverlässig Daten austauschen können. Dabei spielen verschiedene Sensoren wie Radare eine entscheidende Rolle. Mit Sensoren können Fahrzeuge „sehen“ und ihr Umfeld erkennen; sie helfen, um beispielsweise Kollisionen zu vermeiden. Insbesondere fĂĽr den autonomen Betrieb von Fahrzeugen sind Sensoren unerlässlich. Bislang laufen Kommunikations- und Sensorsysteme in Fahrzeugen in der Regel unabhängig voneinander. Und das, obwohl sie beispielsweise bei der Signalverarbeitung oder der Systemarchitektur viele Gemeinsamkeiten aufweisen. 

    Ziel des Projektes „6G-ICAS4Mobility“ ist es, die bislang getrennt betriebenen Kommunikations- und Radarsysteme enger miteinander zu koppeln und in ein gemeinsames 6G-System zu integrieren. Das Projekt wird in den kommenden drei Jahren wichtige Grundlagen für den zukünftigen 6G-Standard entwickeln und damit einen wichtigen Beitrag zur Sicherung der technologischen Souveränität Deutschlands und Europas leisten. Unter Leitung des Konsortialführers Bosch hat das Konsortium aus Hochschulen, Automobilzulieferern, Kommunikations- und Radarspezialisten sowie Drohnenanbietern die Forschungsarbeit aufgenommen.

    Zukünftig werden die in Echtzeit fließenden Sensordaten verschiedener mobiler Endgeräte (etwa Fahrzeuge) über den 6G Mobilfunk koordiniert und kombiniert, um ein genaueres Abbild der Umgebung zu erstellen. Damit kann die Verkehrssicherheit erhöht und die Effizienz der Straßennutzung gesteigert werden. Gleichzeitig sollen Radarfunktionen auch direkt in zukünftige Kommunikationsmodule integriert werden, was zu Kosteneinsparungen und einer effizienteren Nutzung der knappen Funkressourcen führt.

    6g-icas4mobility

    Neben der Betrachtung von relevanten Szenarien für den Straßenverkehr sollen Erkenntnisse aus der Projektarbeit insbesondere auch als technische Grundlage für Anwendungen im Bereich vernetzter Drohnen sowie im Bereich Industrie 4.0 (zum Beispiel für fahrerlose Transportsysteme) dienen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert „6G-ICAS4Mobility“ mit rund zehn Millionen Euro und trägt damit 70 Prozent der Projektkosten.

    Direkter Datenaustausch als eine wichtige Grundlage

    Die engere Kopplung und die Integration von Kommunikations- und Radarfunktionen (engl. Integrated Communication and Sensing, ICAS) wird bereits seit einigen Jahren insbesondere im akademischen Bereich intensiv diskutiert. Im Projekt soll nun die praktische Leistungsfähigkeit der Technologie nachgewiesen werden, um sie dann in den zukünftigen Mobilfunkstandard einbringen zu können. „ICAS gilt als eine Schlüsseltechnologie für künftige 6G-Systeme und wird ganz neue Möglichkeiten eröffnen, die weit über das Potenzial aktuell genutzter Funktechnologien hinausgehen“, erklärt Andreas Müller, Initiator von 6G-ICAS4Mobility und Projektleiter für die 6G-Aktivitäten von Konsortialführer Bosch. „Durch eine gemeinsame Nutzung des Funkspektrums, der Hardware und der Signalverarbeitung können alle Systeme insgesamt wesentlich effizienter bei deutlich niedrigeren Kosten und geringerem Energieverbrauch realisiert werden“, so Müller. Eine wichtige Rolle nimmt hierbei der sogenannte Sidelink ein, der eine direkte Kommunikation zwischen zwei Fahrzeugen ermöglicht. Der Clou: Sidelink ist unabhängig von der bestehenden Mobilfunkinfrastruktur nutzbar. Auf diese Weise ist zukünftig sicheres autonomes Fahren auch in Regionen mit schlechter Mobilfunkanbindung realisierbar.

    Weltweit nimmt die 6G-Forschung an Fahrt auf. Allein die deutsche Bundesregierung fördert entsprechende Aktivitäten bis 2025 mit rund 700 Millionen Euro; im EU-Haushalt sind fĂĽr den Zeitraum von 2021 bis 2027 nochmals etwa 900 Millionen Euro eingeplant. Analog gibt es riesige Investitionsprogramme auch in den anderen Weltregionen, allen voran den USA, Japan, SĂĽdkorea und China. Dies spiegelt unter anderem die geopolitische Bedeutung von 6G sowie den erwarteten Stellenwert bei der technologischen Souveränität wider. Experten gehen davon aus, dass der erste 6G-Standard etwa im Jahr 2028 fertiggestellt sein wird. 

    Die Projektteilnehmer im Ăśberblick:

    Robert Bosch GmbH
    Fraunhofer Heinrich Hertz Institut
    IMST GmbH
    NXP Semiconductors Germany GmbH
    Universität Ulm
    FAU Erlangen-NĂĽrnberg
    TU Kaiserslautern
    TU Ilmenau
    Missing Link Electronics GmbH
    CiS GmbH
    AeroDCS GmbH
    Barkhausen Institut gGmbh
    Hensold Sensors GmbH
    Merantix Momentum (Merantix Labs GmbH)
    Denso Automotive Deutschland GmbH

    Source: Bosch

    now.digital | world of data - 6G ist die nächste Generation der drahtlosen Kommunikationstechnologie, die sich derzeit in der Entwicklung befindet und voraussichtlich im nächsten Jahrzehnt verfügbar sein wird. Sie wird auf den Fähigkeiten der aktuellen 5G-Technologie aufbauen und noch schnellere Datengeschwindigkeiten, geringere Latenzzeiten und eine bessere Netzabdeckung bieten.
    
    Einige der möglichen Anwendungsfälle für 6G sind:
    
    Ultrazuverlässige Kommunikation mit niedrigen Latenzzeiten: 
    6G wird eine Kommunikation mit extrem niedrigen Latenzzeiten ermöglichen, wodurch kritische Anwendungen wie autonome Fahrzeuge und Fernoperationen möglich werden.
    
    Verbessertes mobiles Breitband: 
    6G wird schnellere Download- und Upload-Geschwindigkeiten bieten und damit die Nutzung von Anwendungen mit hoher Bandbreite wie virtueller und erweiterter Realität ermöglichen.
    
    Massive maschinengestĂĽtzte Kommunikation: 
    6G wird eine große Anzahl von Geräten unterstützen, die mit dem Internet verbunden sind, darunter IoT-Geräte und Sensoren. 
    
    Kommunikation ĂĽber die Sichtlinie hinaus: 
    6G wird die Kommunikation mit Geräten ermöglichen, die sich außerhalb der Sichtweite befinden, z. B. mit Drohnen und Satelliten. 
    
    Terahertz-Kommunikation: 
    6G wird Terahertz-Frequenzen nutzen, die derzeit nicht für die kommerzielle drahtlose Kommunikation verwendet werden, um noch schnellere Datengeschwindigkeiten und höhere Kapazitäten zu ermöglichen.
    

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