6G-netwerk | De volgende mobiele generatie
- Details
- Hits: 7842
Terwijl sommige nog in het LTE- of 4G-netwerk zitten en zo 5G Mobiel netwerk beheerst de introductie al met vlag en wimpel, gooit de 6G-netwerk zijn schaduw tot rond 2030 al vooruit. Zo presenteren we nieuwe ontwikkelingen voor de aankomende mobiele communicatiestandaard Vuurtorenproject 6G-ANNA of 's werelds eerste bidirectionele radioverbinding met internetverbinding van de Universiteit van Stuttgart. Ook het Karlsruhe Institute of Technology KIT heeft het 6G-netwerk in het vizier en presenteert een Concept voor de hoogste datatransmissiesnelheden in de terahertz mededeling.
inhoud
- Vuurtorenproject om 6G in Duitsland te promoten
- 6G-netwerk Mijlpaal in terahertz-communicatie
- Terahertz-ontvanger voor 6G-netwerk met de hoogste gegevenssnelheid
- Wat betekenen de 1G tot 6G netwerktechnologieën?
- Wanneer komt 6G?
Vuurtorenproject om 6G in Duitsland te promoten
17.08.2022-XNUMX-XNUMX | Het driejarige vuurtorenproject 6G Anna werd gelanceerd door het federale ministerie van Onderwijs en Onderzoek (BMBF). Onder leiding van Nokia moet een consortium van 29 bedrijven en onderzoeksinstituten de ontwikkeling, standaardisatie en implementatie van de zesde generatie mobiele communicatie (6G) bevorderen. Rohde & Schwarz draagt bij aan dit project met zijn reeds uitgebreide onderzoek naar 6G en aanverwante technologieën.
Het vuurtorenproject 01.07.2022G Access, Network of Networks and Automation, kortweg 6G ANNA, begon op 6 juli 6 en maakt deel uit van een breder initiatief om een XNUMXG-platform te ontwikkelen. Dat van de BMBF project gefinancierd met 38,4 miljoen euro loopt voor een periode van 3 jaar. Naast Rohde & Schwarz zijn bedrijven als Bosch, Airbus, Ericsson, Siemens en Vodafone betrokken, innovatieve start-ups, onderzoeksinstituten en gerenommeerde universiteiten.
Rohde & Schwarz is al geruime tijd nauw betrokken bij onderzoek naar 5G-opvolgertechnologieën en 6G. Het bedrijf ondersteunt actief het lopende basisonderzoek in 6G-organisaties, universiteiten en onderzoeksinstituten in Europa, de VS en Japan. Het aanzienlijke werk dat al is verricht, zou een belangrijke rol moeten spelen bij de ontwikkeling van 6G. Dit zijn bijvoorbeeld (sub)THz-communicatie, gezamenlijke communicatie en sensing (JCAS), machine learning (ML) en Kunstmatige intelligentie (AI) of herconfigureerbare intelligente oppervlakken (RIS). De eerste wereldwijde specificatie van 6G wordt verwacht binnen de komende 6 tot 8 jaar verwacht. Commerciële adoptie van de technologie zal rond 2030 plaatsvinden.
6G-netwerk Mijlpaal in terahertz-communicatie
11.07. 2022 | De wetenschappers van Universiteit van Stuttgart hebben onlangs als onderdeel van het internationale project Thor presenteerde 's werelds eerste bidirectionele terahertz-radioverbinding met internetverbinding. Het is bedoeld als "backhaul"-link voor toekomstige mobiele communicatietoepassingen. Het Institute for Robust Power Semiconductor Systems (ILH) maakt deel uit van een consortium met twaalf partners uit vijf landen. De TU Braunschweig en Waseda University, Japan leiden het project.
Zelfrijdende auto's met Continental | Nvidia-supercomputer
Gegevens met een hoge bitsnelheid kunnen niet altijd en overal via glasvezel worden verzonden. Op afgelegen locaties, in dichtbebouwde steden en natuurlijke obstakels, bij een ramp of bij massa-evenementen, is het vaak niet mogelijk om elk basisstation van het mobiele netwerk via de kabel aan te sluiten en zo voldoende bandbreedte te bieden. Terahertz radioverbindingen, die afstanden tot 1 km kunnen overbruggen, bieden hier een alternatief. Hierdoor kunnen belangrijke backhaul verbindingen tussen mobiele radiocellen en mobiele radionetwerkknooppunten zonder wegenbouwmaatregelen te hoeven nemen.
Grote gegevensoverdracht zonder glasvezelkabels
De 5G-standaard voor mobiele communicatie produceert al hoge datasnelheden, die in het toekomstige 6G-netwerk zullen blijven toenemen. Tot nu toe hebben de 5G-datasnelheden gesproken voor een glasvezelverbinding van de stations met het datanetwerk. Als onderdeel van het Thor-project, a bidirectionele terahertz-radioverbinding ontwikkeld met netwerkverbinding voor deze grote hoeveelheden data. Het gebruikte frequentiebereik boven 300 gigahertz (GHz) biedt voldoende spectrum voor hoge datasnelheden.
De Thor-backhaulroute biedt voor het eerst wereldwijd een echte bidirectionele dataverbinding. Het verbindt het IT-centrum en de Oker-hoogbouw van de TU Braunschweig via een afstand van 160 m. Hiermee kunnen gegevens van 2 x 20 Gbit/s netto worden verzonden met een bandbreedte van 2 x 8,64 GHz. De ontwikkelde terahertz-radioverbinding is zo schaalbaar over de bandbreedte dat zelfs hogere datasnelheden haalbaar zijn.
"We hebben een toepassingsgerichte totaaloplossing geïmplementeerd die in de nabije toekomst als backhaulverbinding in het datanetwerk kan worden gebruikt", zegt Professor Thomas Kurner van de TU Braunschweig, leider van het Europese deel van het project. Als eerste backhaul-verbindingen van dit type komt hun functionaliteit overeen met de IEEE 802.15.3-standaard, die vóór de start van het project werd ontwikkeld met de aanzienlijke deelname van de TU Braunschweig en enkele Japanse partners.
Open source mesh-netwerk voor de slimme stad van vandaag
De onderzoekers van de Universiteit van Stuttgart hebben de nieuwe breedbandtransmissie- en ontvangstcircuits ontwikkeld op basis van krachtige transistortechnologieën van het Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics (IAF). Samen met de Franse partners IEMN en de Universiteit van Lille hebben ze het Terahertz-radio op 300 GHz gerealiseerd, die 's werelds eerste netwerkverbinding van een Terzhertz-radioverbinding mogelijk maakt door de parallelle verwerking van maximaal vier gigabit-modems.
Onderzoek technologische vereisten voor 6G-netwerk
Het Thor-project werd ondersteund door de EU via het kaderprogramma voor onderzoek Horizon 2020 en gefinancierd door het National Institute of Information and Communications Technology in Japan met EUR 3 miljoen. De projectduur was 4 jaar. Het onderzoekswerk wordt nu voortgezet aan de Universiteit van Stuttgart als onderdeel van het door BMBF gefinancierde project Open 6G Hub. Het ILH doet samen met het Instituut voor Telecommunicatie (INÜ) onderzoek naar de technologische vereisten voor het 6G-netwerk.
Terahertz-ontvanger voor 6G-netwerk met de hoogste gegevenssnelheid
06.10.2020 | Hoewel velen nog steeds in het LTE- of 4G-netwerk zitten, houden mobiele operators zoals O2, Huawei of Telekom zijn nu bezig met het opzetten van het 5G mobiele netwerk, heeft het Karlsruhe Institute of Technology KIT al dat 6G-netwerk in zicht. Een nieuw concept maakt de hoogste datatransmissiesnelheden tot nu toe mogelijk in de Terahertz communicatie tegen lage kosten.
Het zesde generatie 6G mobiele netwerk van de toekomst zal bestaan uit vele extreem kleine radiocellen. Frequenties in de Terahertz-assortiment THz.
Onderzoekers van het KIT hebben een nieuw concept ontwikkeld voor eenvoudige en goedkope terahertz-ontvangers voor de opvolger van het 5G-cellulaire netwerk. Ze bestaan uit slechts één diode, die ze combineren met een speciale signaalverwerkingsmethode. In het experiment kan een datatransmissiesnelheid van 115 Gbit / s op een draaggolffrequentie van 0,3 THz worden bereikt over een afstand van 110 m, meldt het team in Nature Photonics Journal (DOI: 10.1038/s41566-020-0675-0).
Nadat de 5G is voor de 6G
Het mobiele 6G-netwerk belooft aanzienlijk hogere datatransmissiesnelheden, kortere vertragingstijden en een grotere dichtheid van eindapparaten. Bovendien zal de zesde generatie kunstmatige intelligentie AI integreren. Deze z. B. Apparaten in het Internet of Things IoT of zelfrijdende voertuigen coördineren.
Cybersecurity voor IT-beveiliging vóór kwantumcomputerintelligentie
"Om zoveel mogelijk gebruikers tegelijkertijd te bedienen en grote hoeveelheden gegevens zo snel mogelijk over te dragen, moeten de draadloze netwerken van de toekomst bestaan uit talloze kleine radiocellen", legt uit Professor Christiaan Koosdie samen met zijn collega Professor Sebastian Randel onderzoekt technologieën voor 6G bij KIT.
Basisstations op straatverlichting
Korte manieren hierin Radiocellen combineren hoge datasnelheden met minimaal energieverbruik en lage elektromagnetische immissie. De enige kleine basisstations die nodig zijn voor de opvolger van 5G kunnen bijvoorbeeld aan straatlantaarns worden bevestigd.
De verbinding van de afzonderlijke cellen vereist krachtige radioverbindingen voor 6G-netwerken, waarop tientallen of zelfs honderden gigabits per seconde (Gbit/s) op één kanaal kunnen worden verzonden. Hiervoor zijn frequenties in het THz-bereik geschikt elektromagnetisch spectrum tussen de microgolven en de infraroodstraling.
Standaard Omlox-locatietechnologie met UWB, RFID, 5G, GPS
De ontvangers zijn echter nog relatief complex en duur. Vaak vormen ze de bottleneck voor de haalbare bandbreedte Onderzoekers aan de instituten voor microstructuurtechnologie IMT, Fotonica en kwantumelektronica IPQ, Microstructuurtechnologie IMT en versnellerfysica en technologie BIPT van de KIT en de diodefabrikant Virginia Diodes VDI in Charlottesville, VS, ontwierpen een zeer eenvoudige en goedkope ontvanger voor THz-signalen en presenteerde deze in het tijdschrift Nature Photonics.
Hoogste draadloze THz-transmissie tot nu toe
"Een enkele diode dient als ontvanger, waarmee het terahertz-signaal aanvankelijk wordt gelijkgericht", legt uit dr. Tobias Harterdie de ontvanger deelt met zijn collega Christopher Fuller als onderdeel van zijn proefschrift.
Het is een Schottky-diodedat biedt hoge snelheid. Het fungeert als een omhullende detector en herstelt de amplitude van de THz-signalen. Voor de juiste decodering van het datasignaal is echter nog steeds de fase van de THz-golf nodig die in de loop van de tijd verandert, die meestal verloren gaat tijdens rectificatie.
De onderzoekers gebruiken daarom digitale methoden voor signaalverwerking in combinatie met een bijzondere klasse datasignalen. Bij hen is de fase door middel van de Kramers-Kronig relaties kan worden gereconstrueerd uit de amplitude. De Kramers-Kronig-relatie beschrijft een wiskundige relatie tussen het reële en imaginaire deel van een analytisch signaal.
Met de nieuwe ontvanger hebben de wetenschappers een datatransmissiesnelheid van 115 gigabit per seconde bereikt op een draaggolffrequentie van 0,3 THz over een afstand van 110 m. "Dit is de hoogste gegevenssnelheidhetgeen tot dusver is aangetoond met draadloze terahertz-transmissie over meer dan 100 meter ”, legt dhr. Füllner uit. De bij KIT ontwikkelde THz ontvanger heeft een eenvoudige opbouw en is geschikt voor goedkope productie in grote aantallen.
Algemene technische kennis
Wat betekenen de 1G tot 6G netwerktechnologieën?
1G-netwerk
Het 1G-netwerk en daarmee de 1e generatie mobiele communicatie bestond in Duitsland al lang voordat er mobiele telefoons waren, namelijk van 1958. De eerste mobiele fun-standaard werd pas in de jaren 1980 geschikt voor dagelijks gebruik. Er konden nog geen gegevens worden verzonden en de stem werd analoog verzonden.
2G-netwerk
De introductie van digitale spraakoverdracht duurde toen meer dan drie decennia en was succesvol 1992 met de introductie van het 2G-netwerk. Dit maakte het verzenden van sms-berichten sociaal acceptabel. De datatransmissie bedroeg 0,25 Mbit/s, waarmee e-mails konden worden verzonden.
3G-netwerk
Een volle twaalf jaar later 2004 het 3G-netwerk werd tot stand gebracht met een maximale datasnelheid van 42,2 Mbit/s. Voor het eerst kon een smartphone, die toen nieuw was, worden gebruikt om te internetten, te videobellen en te streamen.
slimme stad | Megagebouwen, infrastructuur, producten + technologieën
4G-netwerk
Met de introductie van het 4G-netwerk 2010 de datasnelheden zijn meer dan vertienvoudigd. Tot 500 Mbit/s voldeden aan het Full HD-tijdperk van mobiele telefoons. Nieuwe technologieën zoals de cloud en filmdownloads in slechts 30 seconden met een kwaliteit van 1080 px waren nu mogelijk.
5G-netwerk
Het huidige 5G-netwerk bestaat al sinds 2020 en is nog niet overal doorgevoerd. Breedbandinternet met snelheden tot 10.000 Mbit/s zorgt voor een enorme sprong in data in het steeds meer genetwerkte en steeds meer gedigitaliseerde leven van alle gebieden. Industrie 4.0 en digitale transformatie vereisen realtime gegevensoverdracht, net als het internet der dingen, dat mensen steeds meer verbindt met machines, apparaten, consumptiegoederen en dergelijke.
6G-netwerk
Het 6G-netwerk zou vandaag beginnen 2030 vooruit. Het moet hologramtelefonie of autonome robotica in het dagelijks leven mogelijk maken. De tot nu toe bereikte datasnelheden zullen naar verwachting honderdvoudig toenemen en zullen dan in het terabit-bereik liggen.
Wanneer komt 6G?
De introductie van de 6G-standaard bevindt zich nog in een zeer vroege fase.
Op het gebied van 6G-technologie richt het onderzoek zich momenteel op het ontwerp en de ontwikkeling van netwerken en apparaten die de extreem hoge gegevensoverdrachtsnelheden en zeer lage latenties kunnen ondersteunen die 6G belooft.
Hoewel het moeilijk is om precies te zeggen wanneer de volgende generatie netwerken, d.w.z. 6G, volledig gecommercialiseerd zal zijn, schatten experts dat 6G-netwerken en 6G-compatibele smartphones ergens in de jaren 2030 op grote schaal gebruikt kunnen worden.
Er moet echter worden opgemerkt dat deze schattingen zijn gebaseerd op de huidige vorderingen in 6G-onderzoek en in de loop van de tijd kunnen veranderen.
Misschien ben je ook geïnteresseerd in...
Kunstmatige intelligentie | trends en ontwikkelingen
Angela Struck is hoofdredacteur van ontwikkelingsscout en freelance journalist en directeur van Presse Service Büro GbR in Ried.