Mit 6G könnte das mobile Internet mehr als tausendmal schneller werden. Doch was genau steckt hinter dem 5G-Nachfolger? Wir sehen uns die 6G-Technologie näher an und erläutern, was sie bedeutet und wann sie kommen wird.
- Was ist 6G?
- Gibt es 6G überhaupt schon?
- Diese 10 Technologien könnte 6G verwenden
- Wann kommt 6G?
- Zusammenfassung
Was ist 6G?
6G ist die nächste Generation des Mobilfunks, die auf 5G folgen wird. Es wird eine Reihe von Verbesserungen und Neuerungen im Vergleich zu 5G bieten, darunter eine höhere Bandbreite, niedrigere Latenz und größere Reichweite. Außerdem soll eine größere Anzahl von Geräten gleichzeitig mit dem Mobilfunknetz verbunden sein können.
"Einige Experten glauben beispielsweise, dass 6G-Netzwerke es uns eines Tages ermöglichen könnten, Geschwindigkeiten von bis zu einem Terabit pro Sekunde (Tbps) auf einem Internetgerät zu erreichen, eine Geschwindigkeit, die tausendmal schneller ist als ein Gbps, was die heute schnellste Geschwindigkeit ist." – Lenildo Morais
6G wird eine drahtlose Netzwerkverbindung über eine Vielzahl von Frequenzen ermöglichen. Es könnte vorhandene 5G-Netzwerke ergänzen und erweitern, um mehr Anwendungsfälle abzudecken. Auch könnte es einen besseren Schutz vor Signalstörungen bieten.
Gibt es 6G überhaupt schon?
Streng genommen ist der 6G-Standard bisher nicht viel mehr als eine Idee, zu der weltweit geforscht wird. Während in Deutschland stellenweise noch das 5G-Netz ausgebaut wird, gibt es für das 6G-Netz der Zukunft vorerst nur frühe Prototypen. Bei der Entwicklung sind vor allem China und die USA vorne mit dabei.
Diese 10 Technologien könnte 6G verwenden
Die Entwicklung des 6G-Standards steht noch in den Anfängen. Die 5G Infrastructure Association, ein Verband zur Weiterentwicklung von 5G in Europa, beschreibt in einem Whitepaper aber bereits, welche Technologien zu diesem Zweck weiter erforscht werden sollten. Wir haben die zehn wichtigsten Punkte für Dich zusammengefasst:
- Wiederverwendung von Frequenzen: 5G nutzt verschiedene Frequenzbänder. Die Verfügbarkeit eines bestimmten Frequenzbandes bestimmt die Leistungsfähigkeit der Verbindung. Funkfrequenzen sind eine knappe Ressource, insbesondere die unteren Frequenzbänder. Um die hohen Bandbreitenanforderungen von 6G zu erfüllen, ist es wichtig, die vorhandenen Frequenzressourcen effizient zu nutzen.
- Millimeterwellen-Kommunikation (mmWave) verfügt über eine große Bandbreite und wird für verschiedene Arten von Netzen verwendet. Die mmWave-Technologie kann hohe Datenraten unterstützen und wird unter anderem für autonomes Fahren und intelligente Fabriken eingesetzt. Für 6G gibt es noch einige Herausforderungen zu bewältigen, um mmWave effizient zu nutzen.
- Optische drahtlose Kommunikation (OWC) ist eine Möglichkeit, Daten mit Hilfe von Licht anstelle von Funkwellen zu übertragen. Dies kann bei der Entlastung des Funkfrequenzspektrums helfen, insbesondere in überfüllten Innenräumen. Außerdem ermöglicht es eine verbesserte Geolokalisierung.
- Terahertz-Kommunikation (THz), Halbleitertechnologien und neue Materialien: Die Terahertz-Kommunikation ist eine Technologie, mit der Daten mit sehr hoher Geschwindigkeit übertragen werden können. Dazu werden starke Antennenfelder benötigt, die jedoch mit der derzeitigen Technologie nur schwer herzustellen sind. Neue Materialien wie Graphen könnten in der Zukunft helfen. Aber auch andere Herausforderungen müssen bewältigt werden, zum Beispiel, wie man die Technologie erschwinglich macht.
- Massives und ultramassives MIMO (Multiple Input, Mutiple Output) ist ein Konzept für die drahtlose 5G-Kommunikation, bei dem eine große Anzahl von Antennen auf einer kleinen Fläche untergebracht wird. Es kann die Kommunikation verbessern, indem es die Ausbreitung der Kanäle verändert und einheitliche Dienste im gesamten Netz bietet. Es bestehen jedoch noch Herausforderungen wie Kanalmodellierung, Synchronisierung und Mobilitätsunterstützung.
- Wellenform, Mehrfachzugriff und Vollduplex-Designs: Bei Wi-Fi, 4G und 5G wird die CP-OFDM-Wellenform verwendet. Alternativen wie NOMA und RSMA können zu höheren erreichbaren Raten führen. Hardware-freundliche Wellenformen können Signalstörungen verringern.
- Verbesserte Kodierung und Modulation: Die Kanalcodierung wird zur Korrektur von Übertragungsfehlern eingesetzt und ist ein wichtiger Bestandteil von Kommunikationsstandards wie 2G, 3G, 4G und 5G. Erforscht werden müssen fortgeschrittene Kanalcodierung und Modulierung.
- Integrierte Ortung, Sensorik und Kommunikation ermöglicht kontextbezogenes Wissen und eine hochpräzise Standortbestimmung. Dies ist für viele Anwendungen, etwa für das autonome Fahren, wichtig und wird die Energieeffizienz verbessern. Bevor diese Technologie standardisiert werden kann, müssen noch erhebliche Forschungsaufgaben bewältigt werden.
- Willkürlicher Zugriff für traffic-lastige Verbindungen: Die 5G-Technologie kann bereits eine große Anzahl von verbundenen Geräten unterstützen, aber in Zukunft werden es Millionen sein. Um ein solches Netz effizient zu koordinieren, werden derzeit zustimmungsfreie Kommunikationsmethoden entwickelt, um doppelte Übertragungen zu vermeiden. Außerdem müssen die Geräte effizient betrieben werden und mit energiesparenden Protokollen arbeiten.
- Drahtloses Edge-Caching ist eine Methode zur Verringerung der Netzlast, zur Erhöhung der Energieeffizienz und zur Verringerung der Kommunikationslatenz. Die Methode kann etwa Video-Streaming und Internet-Browsing beschleunigen. Wie diese Technologie mit MIMO und anderen Konzepten kombiniert werden kann, muss weiter untersucht werden.
Wann kommt 6G?
Derzeit gibt es keinen offiziellen Zeitplan für die Einführung des neuesten Mobilfunkstandards. Experten wie Herr Dr. Dr. Ivan Ndip vom Fraunhofer Institut schätzen, dass es mindestens 5 bis 10 Jahre dauern wird, bis 6G eine breite Verwendung findet. Erste Tests finden allerdings bereits statt. Kommerzielle Netzwerke könnten dann ab 2030 verfügbar sein. Zusätzlich zur Forschung und Entwicklung müssen regulatorische Fragen geklärt werden, bevor 6G auf den Markt kommt.
Zusammenfassung
- 6G ist die nächste Generation des Mobilfunks, die auf 5G folgen wird.
- Der Standard könnte mehr als tausendmal schneller sein als sein Vorgänger.
- Derzeit wird die Technologie noch entwickelt, das 6G-Netz wird beispielsweise von China und den USA erforscht und es gibt erste Prototypen.
- In einem Whitepaper bespricht die 5G Infrastructure Association wichtige Technologien, die für 6G eingesetzt werden könnten.
- Die kommerzielle Nutzung wird mutmaßlich nicht vor 2030 möglich sein.
