Rete 6G | La prossima generazione mobile
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Mentre alcuni sono ancora nella rete LTE o 4G e così via 5G La rete mobile padroneggia già la sua introduzione a pieni voti, lancia il Rete 6G la sua ombra a circa 2030 già avanti. Presentiamo nuovi sviluppi per il prossimo standard di comunicazione mobile come quello Progetto faro 6G-ANNA o il primo al mondo collegamento radio bidirezionale con connessione Internet dall'Università di Stoccarda. Anche il Karlsruhe Institute of Technology KIT ha nel mirino la rete 6G e presenta a Concetto per le più alte velocità di trasmissione dati nella terahertz comunicazione.
contenuto
- Progetto faro per promuovere il 6G in Germania
- Rete 6G Pietra miliare nella comunicazione terahertz
- Ricevitore Terahertz per rete 6G con la velocità dati più elevata
- Cosa significano le tecnologie di rete da 1G a 6G?
- Quando arriverà il 6G?
Progetto faro per promuovere il 6G in Germania
17.08.2022/XNUMX/XNUMX | Il progetto triennale del faro 6G ANNA è stato lanciato dal Ministero Federale dell'Istruzione e della Ricerca (BMBF). Sotto la guida di Nokia, un consorzio di 29 aziende e istituti di ricerca promuoverà lo sviluppo, la standardizzazione e l'implementazione della sesta generazione di comunicazioni mobili (6G). Rohde & Schwarz contribuisce a questo progetto con la sua già ampia ricerca su 6G e tecnologie correlate.
Il progetto faro 01.07.2022G Access, Network of Networks and Automation, 6G ANNA in breve, iniziato il 6 luglio 6, fa parte di un'iniziativa più ampia per lo sviluppo di una piattaforma XNUMXG. Quello della BMBF progetto finanziato con 38,4 milioni di euro dura per un periodo di 3 anni. Oltre a Rohde & Schwarz, sono coinvolte aziende come Bosch, Airbus, Ericsson, Siemens e Vodafone, start-up innovative, istituti di ricerca e rinomate università.
Rohde & Schwarz è da tempo strettamente coinvolta nella ricerca sulle tecnologie successive al 5G e al 6G. L'azienda sostiene attivamente la ricerca di base in corso nelle organizzazioni 6G, nelle università e negli istituti di ricerca in Europa, Stati Uniti e Giappone. Il significativo lavoro già svolto dovrebbe svolgere un ruolo importante nello sviluppo del 6G. Questi includono, ad esempio, la comunicazione (sub) THz, la comunicazione e il rilevamento congiunti (JCAS), l'apprendimento automatico (ML) e Intelligenza artificiale (AI) o superfici intelligenti riconfigurabili (RIS). È prevista la prima specifica globale del 6G entro i prossimi 6-8 anni previsto. L'adozione commerciale della tecnologia avverrà intorno al 2030.
Rete 6G Pietra miliare nella comunicazione terahertz
11.07. 2022 | Gli scienziati di Università di Stoccarda hanno recentemente come parte del progetto internazionale Thor presentato il primo collegamento radio terahertz bidirezionale al mondo con connessione Internet. È destinato a fungere da collegamento di "backhaul" per future applicazioni di comunicazione mobile. L'Institute for Robust Power Semiconductor Systems (ILH) fa parte di un consorzio con dodici partner provenienti da cinque paesi. La TU Braunschweig e la Waseda University, in Giappone, stanno guidando il progetto.
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I dati ad alta velocità di trasmissione non possono essere trasmessi sempre e ovunque tramite cavo in fibra ottica. In località remote, in città densamente edificate e ostacoli naturali, in caso di calamità o in occasione di eventi di massa, spesso non è possibile collegare tutte le stazioni base della rete mobile via cavo e quindi fornire una larghezza di banda sufficiente. I collegamenti radio Terahertz, che possono coprire distanze fino a 1 km, offrono qui un'alternativa. Questo permette importante collegamenti di backhaul tra celle radiomobili e nodi della rete radiomobile senza dover intraprendere interventi di costruzione di strade.
Grandi trasferimenti di dati senza cavi in fibra ottica
Lo standard di comunicazione mobile 5G sta già producendo velocità di trasmissione dati elevate, che continueranno ad aumentare nella futura rete 6G. Finora, le tariffe dati 5G hanno parlato per una connessione in fibra ottica delle stazioni alla rete dati. Nell'ambito del progetto Thor, a collegamento radio terahertz bidirezionale sviluppato con connessione di rete per queste elevate quantità di dati. La gamma di frequenza utilizzata al di sopra di 300 gigahertz (GHz) offre uno spettro sufficiente per velocità di trasmissione dati elevate.
La rotta Thor backhaul offre per la prima volta in tutto il mondo una vera connessione dati bidirezionale. Collega il centro IT e il grattacielo Oker della TU Braunschweig tramite a distanza di 160 m. Con esso, i dati di 2 x 20 Gbit/s netti possono essere trasmessi con una larghezza di banda di 2 x 8,64 GHz. Il collegamento radio terahertz sviluppato è così scalabile sulla larghezza di banda che sono possibili velocità di trasmissione dati ancora più elevate.
"Abbiamo implementato una soluzione completa orientata all'applicazione che può essere utilizzata come connessione di backhaul nella rete dati nel prossimo futuro", afferma Professor Thomas Kurner della TU Braunschweig, capofila della parte europea del progetto. Essendo i primi collegamenti backhaul di questo tipo, la loro funzionalità corrisponde allo standard IEEE 802.15.3, sviluppato prima dell'inizio del progetto con la significativa partecipazione della TU Braunschweig e di alcuni partner giapponesi.
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I ricercatori dell'Università di Stoccarda hanno sviluppato i nuovi circuiti di trasmissione e ricezione a banda larga basati su potenti tecnologie a transistor del Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics (IAF). Insieme ai partner francesi IEMN e all'Università di Lille ce l'hanno Radio Terahertz a 300 GHz realizzato, che consente la prima connessione di rete al mondo di un collegamento radio Terzhertz attraverso l'elaborazione parallela di modem fino a quattro gigabit.
Ricercare i requisiti tecnologici per la rete 6G
Il progetto Thor è stato sostenuto dall'UE attraverso il programma quadro di ricerca Horizon 2020 e finanziato dall'Istituto nazionale di tecnologia dell'informazione e della comunicazione in Giappone con 3 milioni di euro. La durata del progetto è stata di 4 anni. Il lavoro di ricerca prosegue ora presso l'Università di Stoccarda nell'ambito del progetto Open 6G Hub finanziato dalla BMBF. L'ILH, insieme all'Istituto per le telecomunicazioni (INÜ), sta studiando i requisiti tecnologici per la rete 6G.
Ricevitore Terahertz per rete 6G con la velocità dati più elevata
06.10.2020 | Mentre molti sono ancora nella rete LTE o 4G, gli operatori mobili come O2, Huawei o Telekom stanno ora stabilendo la rete cellulare 5G, come ha fatto l'Istituto di tecnologia di Karlsruhe KIT già quello Rete 6G intuizione. Un nuovo concetto consente le velocità di trasferimento dati più elevate fino ad oggi in Comunicazione Terahertz a basso costo.
La rete mobile 6G di sesta generazione del futuro sarà composta da molte celle radio estremamente piccole. Frequenze in Gamma Terahertz THz.
I ricercatori del KIT hanno sviluppato un nuovo concetto per ricevitori terahertz semplici ed economici per il successore della rete cellulare 5G. Sono costituiti da un solo diodo, che combinano con uno speciale metodo di elaborazione del segnale. Nell'esperimento, una velocità di trasmissione dati di 115 Gbit / s su una frequenza portante di 0,3 THz può essere raggiunta su una distanza di 110 m, riferisce il team in Giornale di fotonica della natura (DOI: 10.1038/s41566-020-0675-0).
Dopo il 5G è prima del 6G
La rete cellulare 6G promette velocità di trasmissione dati significativamente più elevate, tempi di ritardo più brevi e una maggiore densità di dispositivi finali. Inoltre, la sesta generazione di intelligenza artificiale integrerà l'IA. Questo z. B. Dispositivi nell'Internet delle cose IoT o veicoli a guida autonoma coordinata.
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"Per poter servire il maggior numero possibile di utenti contemporaneamente e trasferire grandi quantità di dati il più rapidamente possibile, le reti wireless del futuro dovranno essere costituite da numerose piccole celle radio", spiega Il professor Christian Koosche insieme al suo collega Professor Sebastian Randel ricerca tecnologie per 6G presso KIT.
Stazioni base sui lampioni
Brevi modi in questi Celle radio combinano velocità di trasmissione dati elevate con un consumo energetico minimo e una bassa immissione elettromagnetica. Le uniche piccole stazioni base necessarie per il successore del 5G possono essere collegate ai lampioni, ad esempio.
La connessione delle singole celle richiede potenti collegamenti radio per reti 6G, sui quali possono essere trasmesse decine o addirittura centinaia di gigabit al secondo (Gbit/s) su un canale. Le frequenze nella gamma THz sono adatte a questo scopo spettro elettromagnetico tra le microonde e la radiazione infrarossa.
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Tuttavia, i destinatari sono ancora relativamente complessi e costosi. Spesso rappresentano il collo di bottiglia per la larghezza di banda raggiungibile.Ricercatori presso gli istituti di tecnologia delle microstrutture IMT, Fotonica ed elettronica quantistica IPQ, Tecnologia della microstruttura IMT e fisica e tecnologia degli acceleratori IBPT del KIT e il produttore di diodi Virginia Diodes VDI a Charlottesville, USA, hanno progettato un ricevitore molto semplice ed economico per segnali THz e lo hanno presentato sulla rivista Nature Photonics.
La più alta trasmissione wireless THz finora
"Un singolo diodo funge da ricevitore, che viene utilizzato per rettificare il segnale terahertz", spiega Dott. Tobias Harterche il destinatario condivide con il suo collega Cristoforo Fuller come parte della sua tesi.
È un Diodo Schottkyche offre alta velocità. Agisce come rilevatore di inviluppo e recupera l'ampiezza dei segnali THz. Per la corretta decodifica del segnale dati, invece, è comunque necessaria la fase dell'onda THz che cambia nel tempo, che solitamente viene persa durante la rettifica.
I ricercatori utilizzano quindi metodi digitali per l'elaborazione dei segnali combinati con una classe speciale di segnali di dati. Con loro la fase è per mezzo di Relazioni Kramers-Kronig può essere ricostruito dall'ampiezza. La relazione Kramers-Kronig descrive una relazione matematica tra la parte reale e quella immaginaria di un segnale analitico.
Con il nuovo ricevitore, gli scienziati hanno raggiunto una velocità di trasmissione dati di 115 gigabit al secondo su una frequenza portante di 0,3 THz su una distanza di 110 m. "Questo è il velocità di trasmissione dati più elevatache è stato dimostrato finora con la trasmissione wireless terahertz per oltre 100 metri ", spiega il signor Füllner. Il ricevitore THz sviluppato da KIT ha una struttura semplice ed è adatto per produzioni economiche in grandi numeri.
Conoscenza tecnica generale
Cosa significano le tecnologie di rete da 1G a 6G?
Rete 1G
La rete 1G e quindi la prima generazione di comunicazioni mobili esistevano in Germania molto prima che esistessero i telefoni cellulari, in particolare da 1958. Il primo standard di divertimento mobile è diventato adatto all'uso quotidiano solo negli anni '1980. Non è stato ancora possibile trasmettere dati e la voce è stata trasmessa in modo analogo.
Rete 2G
L'introduzione della trasmissione vocale digitale è poi durata più di tre decenni e ha avuto successo 1992 con l'introduzione della rete 2G. Ciò ha reso l'invio di messaggi SMS socialmente accettabile. La trasmissione dei dati è stata di 0,25 Mbit/s, con cui è stato possibile inviare e-mail.
Rete 3G
Dodici anni dopo 2004 la rete 3G è stata realizzata con una velocità dati massima di 42,2 Mbit/s. Per la prima volta uno smartphone, allora nuovo, poteva essere utilizzato per navigare sul web, effettuare videochiamate e trasmettere in streaming.
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Rete 4G
Con l'introduzione della rete 4G, in 2010 le velocità di trasmissione dati sono più di dieci volte. Fino a 500 Mbit/s hanno soddisfatto l'era Full HD dei telefoni cellulari. Nuove tecnologie come il cloud e il download di film in soli 30 s con una qualità di 1080 px erano ora possibili.
Rete 5G
L'attuale rete 5G è in circolazione da allora 2020 e non è stato ancora implementato ovunque. Internet a banda larga con velocità fino a 10.000 Mbit/s porta un enorme salto di dati nella vita sempre più interconnessa e sempre più digitalizzata di tutte le aree. L'industria 4.0 e la trasformazione digitale richiedono la trasmissione di dati in tempo reale, così come l'Internet delle cose, che connette sempre più persone con macchine, dispositivi, beni di consumo e simili.
Rete 6G
La rete 6G dovrebbe iniziare oggi 2030 avanti. Dovrebbe consentire la telefonia degli ologrammi o la robotica autonoma nella vita di tutti i giorni. Si prevede che le velocità di trasmissione dei dati raggiunte finora aumenteranno di cento volte e saranno quindi nell'intervallo dei terabit.
Quando arriverà il 6G?
L'introduzione dello standard 6G è ancora in una fase molto iniziale.
Nell'area della tecnologia 6G, la ricerca è attualmente focalizzata sulla progettazione e lo sviluppo di reti e dispositivi in grado di supportare velocità di trasferimento dati estremamente elevate e latenze molto basse promesse dal 6G.
Sebbene sia difficile dire esattamente quando la prossima generazione di reti, ovvero il 6G, sarà completamente commercializzata, gli esperti stimano che le reti 6G e gli smartphone abilitati al 6G potrebbero essere ampiamente utilizzati negli anni '2030.
Tuttavia, va notato che queste stime si basano sugli attuali progressi nella ricerca sul 6G e potrebbero cambiare nel tempo.
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Angela Struck è caporedattrice di Development Scout e giornalista freelance nonché direttrice generale del Presse Service Büro GbR a Ried.