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Was ist 6G-Mobilkommunikationstechnologie?

Was ist 6G-Mobilkommunikationstechnologie?

Obwohl sich der 5G-Mobilkommunikationsstandard noch in den Anfängen seiner Einführung befindet, treten allmählich Ideen in den Vordergrund, um zu überlegen, wie die nächste Generation, d. H. 6G-Mobilkommunikation, aussehen könnte.

Es ist völlig normal, sich mit der möglichen 6G-Technologie zu befassen, da die Entwicklung der 6G-Technologie einige Zeit in Anspruch nehmen wird.

Wenn 6G in der Lage sein soll, die Anforderungen der Mobilkommunikation beim Start und einige Zeit danach zu erfüllen, muss es auf dem neuesten Stand der Technik sein - Technologie, die derzeit nicht verfügbar ist.

Es wurde jedoch die Rede davon sein, dass 5G der letzte als solcher veröffentlichte mobile Standard sein wird: Dieser wird aktualisiert, um die erforderlichen Leistungsverbesserungen bereitzustellen, und auf diese Weise wird die enorme Investition überwunden, die für die Einführung eines völlig neuen Systems erforderlich ist. Wenn sich diese Idee durchsetzt, wird 6G nicht als solche bezeichnet, sondern es wird eine wesentliche Verbesserung der 5G-Leistung bedeuten, um den Anforderungen der laufenden Benutzer von Mobilkommunikation oder drahtloser Kommunikation gerecht zu werden.

Was ist 6G-Mobilkommunikationstechnologie - Definition

In Bezug auf eine Definition der 6G-Technologie ist es wahrscheinlich etwas früh, eine genaue Definition zu geben.

Was gesagt werden kann ist, dass 6G oder das drahtlose Kommunikationssystem der sechsten Generation der Nachfolger der 5G-Mobilfunktechnologie ist. Es wird erwartet, dass 6G-Netze höhere Frequenzen als 5G-Netze verwenden können, wodurch höhere Datenraten erzielt werden und das 6G-Netz eine viel größere Gesamtkapazität aufweist. Eine viel geringere Latenz wird mit ziemlicher Sicherheit erforderlich sein.

Insgesamt wird erwartet, dass die 6G-Mobiltechnologie eine Latenzzeit von einer Mikrosekunde oder sogar weniger als einer Mikrosekunde unterstützt, wodurch die Kommunikation nahezu augenblicklich erfolgt.

Zeitskalen für 6G

5G hat seine Bereitstellung im Jahr 2019 begonnen, und es wird erwartet, dass es bis mindestens 2030 die wichtigste Mobilkommunikationstechnologie sein wird. Erste 6G-Bereitstellungen werden möglicherweise in den Zeiträumen 2030 bis 2035 erscheinen, obwohl dies eine sehr grobe Schätzung ist.

Diese Zeitskalen für 6G stimmen jedoch in etwa mit denen für frühere Generationen überein: 1G war ungefähr in den 1980er Jahren verfügbar, 2G in den 90er Jahren, 3G begann mit der Bereitstellung um 2003 und die ersten 4G-Bereitstellungen begannen 2008 und 2009 und schließlich 5G 2019.

Damit die 6G-Technologie rechtzeitig verfügbar ist, müssen jetzt erste Ideen zusammenkommen.

6G Technologieentwicklungen

Es gibt bereits eine Reihe von 6G-Technologieforschungsprojekten, die untersuchen, was möglich und was möglicherweise erforderlich ist.

Das tatsächliche Format für 6G hängt davon ab, wie sich 5G entwickelt und wo seine Mängel zu liegen scheinen. Derzeit wurden viele verschiedene Anwendungsfälle vorgeschlagen, und nur die Zeit wird zeigen, wie hoch die Aufnahme ist und wie 5G verwendet wird. Es wird erwartet, dass es zunehmend für das Internet der Dinge (IoT) sowie für die fahrzeugübergreifende Kommunikation für autonome Fahrzeuge verwendet wird. Es bleibt abzuwarten, wie sich das alles auswirkt.

Wenn 5G Mängel aufweist, können diese in die 6G-Vorschläge aufgenommen werden.

Darüber hinaus ist TeraHerz-Kommunikation einer der Bereiche, von denen erwartet wird, dass sie ein Schlüsselelement von 6G sind. Mit diesen extrem hohen Frequenzen werden riesige Bandbreiten verfügbar, obwohl die Technologie nicht verfügbar ist, um dies zu erreichen.

6G Entwicklungsprojekte

Derzeit laufen bereits eine Reihe von 6G-Technologieprojekten, und einige Organisationen beginnen derzeit mit der frühen Entwicklung.

  • Südkoreanisches Forschungsinstitut für Elektronik und Telekommunikation: Wie zu erwarten ist, liegt Südkorea weit vorne und dieses Institut forscht an der Terahertz-Bandtechnologie für 6G. Sie hoffen, 6G 100-mal schneller als 4G LTE und 5-mal schneller als 5G-Netze zu machen.
  • Das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie, MIIT, China: Da China große Beträge in Technologie investiert, ist es bestrebt, einen Vorsprung bei 6G zu erlangen. Dementsprechend investiert und überwacht MIIT direkt den Forschungs- und Entwicklungsprozess.
  • Die Universität von Oulu, Finnland: Diese Universität hat eine 6G-Forschungsinitiative namens 6Genesis gestartet. Das Projekt wird voraussichtlich mindestens acht Jahre dauern und Ideen entwickeln, die für die 6G-Technologie bis fast 2040 geeignet sind.
  • USA-Initiativen: Die USA planen, das 6G-Frequenzspektrum bei Frequenzen zwischen 95 GHz und 3 THz für frühe Forschung und Entwicklung zu öffnen, obwohl dies für Frequenzen über 95 Gigahertz GHz bis 3 THz von der Federal Communications Commission FCC genehmigt werden muss.

Technologien für 6G

Die 6G-Mobilkommunikationstechnologie wird auf der bereits für 5G etablierten Technologie aufbauen. Einige der vorhandenen neuen Technologien werden für 6G weiterentwickelt

  • Millimeterwellen-Technologien: Die Verwendung von Frequenzen, die im Frequenzspektrum viel höher sind, eröffnet mehr Spektrum und bietet auch die Möglichkeit einer viel größeren Kanalbandbreite. Mit enormen Datengeschwindigkeiten und Bandbreiten, die für 6G erforderlich sind, werden die Millimeterwellentechnologien weiterentwickelt, möglicherweise bis in den TeraHertz-Bereich des Spektrums.
  • Massives MIMO: Obwohl MIMO in vielen Anwendungen von LTE bis Wi-Fi usw. verwendet wird, ist die Anzahl der Antennen ziemlich begrenzt. Die Verwendung von Mikrowellenfrequenzen eröffnet die Möglichkeit, viele zehn Antennen an einem einzigen Gerät zu verwenden, was aufgrund der Antennengrößen und -abstände in Bezug auf die Wellenlänge zu einer echten Möglichkeit wird.
  • Dichte Netzwerke Die Reduzierung der Zellengröße ermöglicht eine insgesamt effektivere Nutzung des verfügbaren Spektrums. Es sind Techniken erforderlich, um sicherzustellen, dass kleine Zellen im Makronetzwerk, die als Femtozellen eingesetzt werden, zufriedenstellend arbeiten können.

Viele neue Technologien werden ebenfalls eingeführt. Einige Kandidaten, über die gesprochen wird, könnten die folgenden umfassen.

  • Zukünftiges PHY / MAC: Die neue physikalische Schicht und der MAC bieten viele neue interessante Möglichkeiten in einer Reihe von Bereichen:
    • Wellenformen: Ein Hauptinteresse gilt den neuen Wellenformen, die für die drahtlose Kommunikation verwendet werden könnten. OFDM wurde sehr erfolgreich in der 4G- und 5G-Mobilkommunikation sowie in einer Reihe anderer drahtloser Kommunikationssysteme mit hoher Datenrate eingesetzt, weist jedoch unter bestimmten Umständen einige Einschränkungen auf. Andere Wellenformen könnten sein: GFDM, Generalized Frequency Division Multiplexing sowie FBMC, Filter Bank Multi-Carrier, UFMC, Universal Filtered MultiCarrier. Jedes hat seine eigenen Vor- und Nachteile, und es ist möglich, dass adaptive Schemata verwendet werden, wobei unterschiedliche Wellenformen adaptiv für die 6G-Mobilkommunikationssysteme verwendet werden, wie es die Anforderungen erfordern. Dies bietet erheblich mehr Flexibilität für die 6G-Mobilkommunikation.
    • Mehrfachzugriffsschemata: Wiederum werden verschiedene neue Zugangsschemata für 6G-Techno untersucht
    • Modulation: Während PSK und QAM hinsichtlich spektraler Effizienz, Elastizität und Kapazität eine hervorragende Leistung erbracht haben, besteht der Hauptnachteil in einem hohen Verhältnis von Spitze zu durchschnittlicher Leistung. Modulationsschemata wie APSK können unter bestimmten Umständen Vorteile bieten. APSK hat ein viel niedrigeres Verhältnis von Spitzenleistung zu durchschnittlicher Leistung (PAPR) und eignet sich besser für Mobilkommunikationssysteme, da der Endverstärker umso effizienter arbeiten kann, je niedriger der PAPR ist.
  • Duplex-Methoden: Es gibt mehrere mögliche Duplexformen, die für das neue drahtlose 6G-Kommunikationssystem in Betracht gezogen werden könnten. Gegenwärtig verwenden Systeme entweder Frequenzduplex, FDD oder Zeitduplex, TDD. Für 6G eröffnen sich neue Möglichkeiten, einschließlich des flexiblen Duplex, bei dem die zugewiesene Zeit oder die zugewiesenen Frequenzen je nach Last in beide Richtungen oder einem neuen Schema, das als teilungsfreier Duplex oder einkanaliger Vollduplex bezeichnet wird, variabel sind. Dieses Schema für 6G würde das gleichzeitige Senden und Empfangen auf demselben Kanal ermöglichen.

Obwohl die 6G-Mobilkommunikation noch weit entfernt ist, beginnen Forschung und Entwicklung sowie einige Überlegungen, wie 6G aussehen könnte, bereits, und das Tempo wird nur noch weiter zunehmen.

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