Vaikka jotkut ovat edelleen LTE- tai 4G-verkossa ja niin 5G Mobiiliverkko hallitsee jo käyttöönoton loistavasti, heittää 6G-verkko sen varjo noin vuoteen 2030 jo edessä. Esittelemme tämänkaltaisia ​​uusia kehityssuuntia tulevaan matkaviestinstandardiin Majakkaprojekti 6G-ANNA tai maailman ensimmäinen kaksisuuntainen radiolinkki Internet-yhteydellä Stuttgartin yliopistosta. Myös Karlsruhen teknillinen korkeakoulu PAKKI on 6G-verkko näköpiirissä ja esittelee a Konsepti korkeimmille tiedonsiirtonopeuksille vuonna terahertsisäteily viestintä.

Stuttgartin yliopiston 6G-verkko

 

Pitoisuus


Majakkaprojekti 6G:n edistämiseksi Saksassa

Rohde Schwarz 6G verkko17.08.2022 | Kolmivuotinen majakkaprojekti 6G ANNA sen käynnisti liittovaltion opetus- ja tutkimusministeriö (BMBF). Nokian johdolla 29 yrityksen ja tutkimuslaitoksen yhteenliittymä edistää kuudennen sukupolven matkaviestinnän (6G) kehitystä, standardointia ja käyttöönottoa. Rohde ja Schwarz osallistuu tähän projektiin jo laajalla 6G:tä ja siihen liittyviä teknologioita koskevilla tutkimuksillaan.

01.07.2022 alkanut majakkaprojekti 6G Access, Network of Networks and Automation, lyhennettynä 6G ANNA, on osa laajempaa aloitetta 6G-alustan kehittämiseksi. Tuo BMBF:ltä 38,4 miljoonalla eurolla toimii 3 vuoden ajan. Mukana ovat Rohde & Schwarzin lisäksi Bosch, Airbus, Ericsson, Siemens ja Vodafone, innovatiiviset start-upit, tutkimuslaitokset ja tunnetut yliopistot.

Rohde & Schwarz on pitkään ollut tiiviisti mukana 5G:n seuraajatekniikoiden ja 6G:n tutkimuksessa. Yritys tukee aktiivisesti käynnissä olevaa perustutkimusta 6G-organisaatioissa, yliopistoissa ja tutkimuslaitoksissa Euroopassa, Yhdysvalloissa ja Japanissa. Jo tehdyllä merkittävällä työllä pitäisi olla tärkeä rooli 6G:n kehittämisessä. Näitä ovat esimerkiksi (ali)THz-viestintä, yhteinen viestintä ja tunnistus (JCAS), koneoppiminen (ML) ja Keinotekoinen älykkyys (AI) tai Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS). Ensimmäistä maailmanlaajuista 6G-spesifikaatiota odotetaan seuraavien 6-8 vuoden aikana odotettavissa. Teknologian kaupallinen käyttöönotto tapahtuu vuoden 2030 tienoilla.



6G-verkko virstanpylväs terahertsiviestinnässä

11.07. 2022 | Tiedemiehet Stuttgartin yliopisto ovat hiljattain osana kansainvälistä projektia Thor esitteli maailman ensimmäisen kaksisuuntaisen terahertsiradioyhteyden Internet-yhteydellä. Sen on tarkoitus toimia "backhaul"-linkkinä tuleville matkaviestinsovelluksille. Institute for Robust Power Semiconductor Systems (ILH) on osa konsortiota, jossa on kaksitoista kumppania viidestä maasta. Hanketta johtavat TU Braunschweig ja Wasedan yliopisto, Japani.


Mannerten itse ajavat autotItse ajavat autot Continental | Nvidia-supertietokone


Suuren bittinopeuden dataa ei aina ja kaikkialla voida siirtää valokaapelin kautta. Syrjäisillä paikoilla, tiheästi asutuissa kaupungeissa ja luonnonesteissä, katastrofin tai massatapahtumien sattuessa ei useinkaan ole mahdollista yhdistää kaikkia matkaviestinverkon tukiasemia kaapelilla ja siten tarjota riittävästi kaistanleveyttä. Terahertzin radiolinkit, jotka voivat sillata jopa 1 km:n etäisyyksiä, tarjoavat tässä vaihtoehdon. Tämä mahdollistaa tärkeän backhaul-liitännät matkaviestinsolujen ja matkaviestinverkon solmujen välillä ilman tienrakennustoimenpiteitä.

Suuret tiedonsiirrot ilman valokuitukaapeleita 

Stuttgartin yliopiston Thor-projekti5G-matkaviestinstandardi tuottaa jo nyt suuria tiedonsiirtonopeuksia, jotka kasvavat edelleen tulevassa 6G-verkossa. Toistaiseksi 5G-tiedonsiirtonopeudet ovat puhuneet asemien valokuituyhteydestä tietoverkkoon. Osana Thor-projektia a kaksisuuntainen terahertsinen radiolinkki kehitetty verkkoyhteydellä näitä suuria tietomääriä varten. Yli 300 gigahertsin (GHz) käytössä oleva taajuusalue tarjoaa riittävän spektrin suurille tiedonsiirtonopeuksille.

Thor backhaul -reitti tarjoaa todellisen kaksisuuntaisen datayhteyden ensimmäistä kertaa maailmanlaajuisesti. Se yhdistää IT-keskuksen ja Oker-korkearakennuksen TU Braunschweigin kautta a etäisyys 160m. Sen avulla voidaan siirtää 2 x 20 Gbit/s nettidataa 2 x 8,64 GHz:n kaistanleveydellä. Kehitetty terahertsiradiolinkki on niin skaalautuva kaistanleveydellä, että jopa suuremmat tiedonsiirtonopeudet ovat mahdollisia.

"Olemme ottaneet käyttöön sovelluslähtöisen kokonaisratkaisun, jota voidaan lähitulevaisuudessa käyttää backhaul-yhteydenä tietoverkossa", sanoo Professori Thomas Kürner TU Braunschweigistä, hankkeen eurooppalaisen osan johtaja. Ensimmäisinä tämän tyyppisinä backhaul-yhteyksinä niiden toiminnallisuus vastaa IEEE 802.15.3 -standardia, joka on kehitetty ennen projektin alkua Braunschweigin TU:n ja joidenkin japanilaisten kumppanien merkittävällä osallistumisella.


Avoimen lähdekoodin verkkoverkko nykypäivän älykaupungille


Stuttgartin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uudet laajakaistaiset lähetys- ja vastaanottopiirit, jotka perustuvat Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physicsin (IAF) tehokkaisiin transistoritekniikoihin. Yhdessä ranskalaisten kumppaneiden IEMN:n ja Lillen yliopiston kanssa heillä on se Terahertsiradio 300 GHz toteutettu, mikä mahdollistaa maailman ensimmäisen Terzhertz-radiolinkin verkkoyhteyden jopa neljän gigabitin modeemin rinnakkaiskäsittelyllä. 

6G-verkon teknisten vaatimusten tutkimus

Thor-hanketta tuki EU:n tutkimuksen puiteohjelman kautta Horizon 2020 ja rahoittaa Japanin National Institute of Information and Communications Technology 3 miljoonalla eurolla. Hankkeen kesto oli 4 vuotta. Tutkimustyötä jatketaan nyt Stuttgartin yliopistossa osana BMBF:n rahoittamaa Open 6G Hub -projektia. ILH tutkii yhdessä Institute for Telecommunicationsin (INÜ) kanssa 6G-verkon teknisiä vaatimuksia. 

Terahertz-vastaanotin 6G-verkkoon suurimmalla datanopeudella

Sarja 6G


06.10.2020 | Vaikka monet ovat edelleen LTE- tai 4G-verkossa, matkapuhelinoperaattorit, kuten O2, Huawei tai Telekom perustavat nyt 5G-matkapuhelinverkkoa, jonka Karlsruhe Institute of Technology on PAKKI jo se 6G-verkko näköpiirissä. Uusi konsepti mahdollistaa korkeimmat tiedonsiirtonopeudet Terahertz-viestintä alhaisin kustannuksin.

Tulevaisuuden kuudennen sukupolven 6G-matkaviestinverkko koostuu monista erittäin pienistä radiokennoista. Taajuudet Terahertz-alue THz.

KIT: n tutkijat ovat kehittäneet uuden konseptin yksinkertaisille ja edullisille terahertsi-vastaanottimille 5G-matkapuhelinverkon seuraajaksi. Ne koostuvat vain yhdestä diodista, jotka ne yhdistetään erityiseen signaalinkäsittelymenetelmään. Kokeessa voidaan saavuttaa tiedonsiirtonopeus 115 Gbit / s 0,3 THz: n kantotaajuudella 110 m: n etäisyydellä, kertoo joukkue Nature Photonics Journal (DOI: 10.1038/s41566-020-0675-0).

Kun 5G on ennen 6G: tä

6G-solukkoverkko lupaa huomattavasti suurempia tiedonsiirtonopeuksia, lyhyempiä viiveaikoja ja suurempaa loppulaitteiden tiheyttä. Lisäksi tekoälyn kuudes sukupolvi integroi tekoälyn. Tämä z. B. esineiden internetin laitteet IoT tai itse ajavat ajoneuvot koordinaatti.


Rohde Schwarz -verkkoturvallisuuden kvanttitietotekniikkaVerkkoturva IT-tietoturvalle ennen kvantitietojärjestelmää


"Jotta voimme palvella mahdollisimman monta käyttäjää samanaikaisesti ja siirtää suuria määriä dataa mahdollisimman nopeasti, tulevaisuuden langattomien verkkojen on koostuttava lukuisista pienistä radiokennoista", selittää Professori Christian Koosjoka yhdessä kollegansa kanssa Professori Sebastian Randel tutkii 6G: n tekniikoita KIT: ssä.

Tukiasemat katuvaloissa

Lyhyitä tapoja näihin Radiokennot yhdistää korkeat tiedonsiirtonopeudet minimaaliseen energiankulutukseen ja pieneen sähkömagneettiseen immissioon. Ainoat 5G: n seuraajaan tarvittavat pienet tukiasemat voidaan kiinnittää esimerkiksi katuvaloihin.

Yksittäisten solujen yhdistäminen vaatii 6G-verkkoihin tehokkaita radiolinkkejä, joissa yhdellä kanavalla voidaan siirtää kymmeniä tai jopa satoja gigabittejä sekunnissa (Gbit/s). THz-alueen taajuudet sopivat tähän tarkoitukseen sähkömagneettinen spektri mikroaaltojen ja infrapunasäteilyn välillä.


Ecom-paikannustekniikkaPaikannustekniikan standardi Omlox UWB: n, RFID: n, 5G: n ja GPS: n kanssa


Vastaanottajat ovat kuitenkin edelleen suhteellisen monimutkaisia ​​ja kalliita. Ne edustavat usein saavutettavan kaistanleveyden pullonkaulaa. Tutkijat mikrorakennetekniikan instituuteissa IMT, Fotoniikka ja kvanttielektroniikka IPQ, Mikrorakennetekniikka IMT ja kiihdyttimen fysiikka ja tekniikka IBPT KIT: n ja diodivalmistajan Virginia Diodes VDI: n Charlottesvillessä Yhdysvalloissa suunnittelema erittäin yksinkertainen ja edullinen vastaanotin THz-signaaleille ja esitteli sen Nature Photonics -lehdessä.

Tähän mennessä korkein langaton THz-lähetys

"Vastaanottimena toimii yksi diodi, jolla terahertsisignaali alun perin korjataan", selittää DR. Tobias Harterjonka vastaanottaja jakaa kollegansa kanssa Christopher Fuller osana väitöskirjaansa.

Se on Schottky-diodijoka tarjoaa suurta nopeutta. Se toimii verhokäyränä ja palauttaa THz-signaalien amplitudin. Datasignaalin oikeaan dekoodaamiseen vaaditaan kuitenkin ajan myötä muuttuva THz-aallon vaihe, joka yleensä menetetään oikaisun aikana.

Siksi tutkijat käyttävät digitaalisia signaalinkäsittelymenetelmiä yhdistettynä erityiseen datasignaaliluokkaan. Heidän kanssaan vaihe on Kramers-Kronig-suhteet voidaan rekonstruoida amplitudista. Kramers-Kronig-suhde kuvaa matemaattisen suhteen analyyttisen signaalin todellisen ja kuvitteellisen osan välillä.

Uuden vastaanottimen avulla tutkijat ovat saavuttaneet tiedonsiirtonopeuden 115 gigabittiä sekunnissa 0,3 THz: n kantotaajuudella 110 m: n etäisyydellä. "Tämä on suurin tiedonsiirtonopeusmikä on toistaiseksi osoitettu langattomalla terahertsilähetyksellä yli 100 metrin etäisyydellä ”, Füllner kertoo. KIT: ssä kehitetyllä THz-vastaanottimella on yksinkertainen rakenne ja se soveltuu edulliseen tuotantoon suurina määrinä.

Yleinen tekninen tieto

Mitä 1G-6G-verkkotekniikat tarkoittavat?

1G-verkko

1G-verkko ja siten matkaviestinnän ensimmäinen sukupolvi oli Saksassa olemassa kauan ennen matkapuhelimia, nimittäin 1958. Ensimmäinen mobiilihuvistandardi soveltui jokapäiväiseen käyttöön vasta 1980-luvulla. Tietoa ei vielä voitu siirtää ja ääni välitettiin analogisesti.

2G-verkko

Digitaalisen puheensiirron käyttöönotto kesti sitten yli kolme vuosikymmentä ja onnistui 1992 2G-verkon käyttöönoton myötä. Tämä teki tekstiviestien lähettämisestä sosiaalisesti hyväksyttävää. Tiedonsiirtonopeus oli 0,25 Mbit/s, jolla voitiin lähettää sähköpostiviestejä.

3G-verkko

Kaksitoista vuotta myöhemmin 2004 3G-verkko perustettiin maksimidatanopeudella 42,2 Mbit/s. Älypuhelimella, joka oli tuolloin uusi, voitiin ensimmäistä kertaa surffata netissä, soittaa videopuheluita ja striimata.


Minebea AIälykäs kaupunki | Megarakennukset, infrastruktuuri, tuotteet + teknologiat


4G-verkko

4G-verkon käyttöönoton myötä 2010 tiedonsiirtonopeudet ovat yli kymmenkertaiset. Jopa 500 Mbit/s täytti matkapuhelimien Full HD -iän. Uudet tekniikat, kuten pilvi ja elokuvien lataaminen vain 30 sekunnissa 1080 pikselin laadulla, olivat nyt mahdollisia.

5G-verkko

Nykyinen 5G-verkko on ollut olemassa siitä lähtien 2020 eikä sitä ole vielä otettu käyttöön kaikkialla. Laajakaistainen Internet jopa 10.000 4.0 Mbit/s nopeuksilla tuo valtavan tiedonsiirron kaikkien alueiden yhä verkottuneempaan ja digitalisoituvampaan elämään. Teollisuus XNUMX ja digitaalinen transformaatio edellyttävät reaaliaikaista tiedonsiirtoa, samoin kuin esineiden internet, joka yhdistää ihmiset yhä enemmän koneisiin, laitteisiin, kulutustavaroihin ja vastaaviin.

6G-verkko

6G-verkon kerrotaan alkavan tänään 2030 eteenpäin. Sen pitäisi mahdollistaa hologrammipuhelut tai autonominen robotiikka jokapäiväisessä elämässä. Tähän mennessä saavutettujen tiedonsiirtonopeuksien odotetaan nousevan satakertaiseksi ja olevan sitten terabitin alueella.

Milloin 6G tulee?

6G-standardin käyttöönotto on vielä hyvin varhaisessa vaiheessa.

6G-teknologian alueella tutkimus keskittyy tällä hetkellä sellaisten verkkojen ja laitteiden suunnitteluun ja kehittämiseen, jotka tukevat 6G:n lupaamia erittäin korkeita tiedonsiirtonopeuksia ja erittäin alhaisia ​​latenssia.

Vaikka on vaikea sanoa tarkasti, milloin seuraavan sukupolven verkot, eli 6G, kaupallistetaan kokonaan, asiantuntijat arvioivat, että 6G-verkot ja 6G-yhteensopivia älypuhelimet voisivat olla laajassa käytössä joskus 2030-luvulla.

On kuitenkin huomattava, että nämä arviot perustuvat 6G-tutkimuksen nykyiseen edistykseen ja voivat muuttua ajan myötä.

Saatat olla myös kiinnostunut...

Tekoäly | suuntauksia ja kehitystä

Tekoäly | suuntauksia ja kehitystä

Tekoäly (AI) muuttaa elämäämme tavoilla, joita emme koskaan uskoneet mahdolliseksi. Se...

Kirjoittajan tiedot
Angela Struck

Angela Struck on kehitystyön päätoimittaja ja freelance-toimittaja sekä Presse Service Büro GbR:n toimitusjohtaja Riedissä.