6G-Forschung und Innovation: Von 0 bis PHY und darüber hinaus

Die 6G-Forschung schreitet voran, wobei die Studien des 3GPP die Richtung des neuen Standards vorgeben. Um zu ermitteln, welche Technologien 6G voranbringen und die Ziele hinsichtlich Kompatibilität, Effizienz und Leistung erfüllen, intensiviert die Branche ihre Forschung in Bereichen wie neue Frequenzspektren, Spektrumeffizienz, künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen (ML), Energieeffizienz, Sensorik und nicht-terrestrische Netze (NTN). Erfahren Sie, warum kundenspezifische Ansätze der physikalischen Schicht (PHY) eine entscheidende Rolle für die 6G-Forschung und -Entwicklung spielen. 

Ihr Tor zur 6G-Innovation

Entdecken Sie das EU-finanzierte 6G-SANDBOX-Projekt. Mit vier fortschrittlichen Plattformen in ganz Europa ermöglicht es Praxistests auf den Frequenzbändern NTN, RIS und FR3 sowie deterministische Netzwerke und fördert die Zusammenarbeit zwischen Forschern und Industrie.

Beschleunigen Sie die 6G-Forschung

Mit dem Fachwissen von Keysight in der Messwissenschaft und den hochmodernen RF- und Mobilfunktestfunktionen können Sie das Tempo der 6G-Forschung beschleunigen. Kontaktieren Sie uns noch heute, um mehr darüber zu erfahren, wie Keysight Sie bei der Entwicklung der nächsten Generation von Mobilfunktechnologien unterstützen kann.

Grundlagen von 6G eBook

Erwerben Sie Fachwissen zu den Grundlagen von 6G

Da der 5G-Ausbau bereits weit fortgeschritten ist, können Anbieter und Dienstleister Verbrauchern, Industrie und Regierungen eine Vielzahl von Anwendungsfällen ermöglichen. Die Forschung im Bereich 6G muss jedoch noch deutlich weiter gehen. 6G-Technologien werden beispiellose Leistung, Zuverlässigkeit und Sicherheit bieten und die Gesellschaft erstmals vollständig vernetzen.

Entdecken Sie die Bausteine für die 6G-Forschung

Wir können Ihnen dabei helfen, Ihr gesamtes Entwicklungssystem an die schnelllebigen Anforderungen der drahtlosen Forschung anzupassen.

6G Forschungssymbole

Neues Spektrum

Freischaltung der für 6G vorgesehenen Frequenzbänder und Validierung neuer Technologien für die spektrale Effizienz.

Lesen Sie, wie ⟶

6G Forschungssymbole

Neuartige Architekturen

Innovation in der 6G-Netzarchitektur durch Nutzung der Vorteile von Open RAN und nicht-terrestrischen Netzen.

Sehen Sie, wie ⟶

6G Forschungssymbole

KI und ML

Optimieren Sie Systemdesigns, indem Sie die Leistungsfähigkeit von künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen nutzen.

Erfahren Sie, wie ⟶

6G digitale Zwillinge

Digitale Zwillinge

Beschleunigen Sie die Entwicklung von 6G-Netzen der nächsten Generation mit KI-gestützten digitalen Zwillingen.

Lesen Sie, wie ⟶

6G-Sicherheit

Sicherheit

Bereiten Sie sich auf die kommenden Sicherheitsherausforderungen vor, die 6G mit sich bringen wird, um überall eine sichere Konnektivität zu ermöglichen.

Lesen Sie, wie ⟶

6G Forschungssymbole

Nachhaltigkeit

Entdecken Sie, wie 6G die Energieeffizienz in Netzen und nachhaltige Technologien ermöglicht.

Lesen Sie, wie ⟶

Keysight-Experten äußern sich zu den Herausforderungen der 6G-Forschung

6G FR3-Kanal-Emulation

KI/ML und Sensorik in 6G

NTN sky-to-lab: End-to-End-Emulation

Häufig gestellte Fragen zur 6G-Forschung

In der 6G-Forschung werden innovative Technologien erforscht, darunter KI-gestützte Netze für intelligentes Ressourcenmanagement und Terahertz-Kommunikation (THz) für die Ultrahochgeschwindigkeits-Datenübertragung. Neuartige GaN-Halbleiterbauelemente wie Supergitter-Feldeffekttransistoren (SLCFETs) werden auch wegen ihrer Hochfrequenzleistung und Leistungsdichte erforscht, die für die 6G-Signalverarbeitung unerlässlich sind.

Zu den weiteren Innovationen gehören integrierte Sensorik und Kommunikation (ISAC), rekonfigurierbare intelligente Oberflächen (RIS) und Quantenkommunikation für den hochsicheren Datenaustausch. Diese Technologien sollen in Zukunft immersive 6G-Anwendungen wie holografische Telepräsenz, autonome Systeme und ferngesteuerte Gesundheitsversorgung in Echtzeit unterstützen.

Sehen Sie dieses Video über die Forschung und Lösungen von Keysight 6G.

Neue Horizonte verlangen nach neuen Technologien. Es stimmt, dass 6G in Bereichen wie Edge Computing, künstliche Intelligenz (KI), maschinelles Lernen (ML), Network Slicing und anderen stark von 5G profitieren wird. Gleichzeitig muss die Forschung im Bereich der Mobilfunktechnologie den neuen technischen Anforderungen von 6G entsprechen.

Die sinnvollste Forderung ist das Verständnis für die Arbeit im Subterahertz-Bereich. Während 5G in den Millimeterwellenbändern (mmWave) von 24,25 GHz bis 52,6 GHz arbeiten muss, um sein volles Potenzial zu erreichen, wird sich die nächste Generation der mobilen Konnektivität auf Frequenzen über 100 GHz in den sogenannten Subterahertz- und Terahertz-Bereichen bewegen.

Ein weiterer Bereich von Forschungsinteresse ist die Entwicklung von 6G-Netzen für KI und ML. Bei 5G-Netzen wird bereits damit begonnen, KI und ML in bestehende Netze einzubauen, aber mit 6G haben wir die Möglichkeit, von Grund auf Netze zu bauen, die so konzipiert sind, dass sie nativ mit diesen Technologien arbeiten.

Es gibt auch eine Herausforderung, die mit 6G angegangen werden soll: die Sicherheit. Wie kann sichergestellt werden, dass die Daten sicher sind und nur befugte Personen darauf zugreifen können? Und wie können Systeme komplexe Angriffe automatisch vorhersehen?

Eine letzte technische Anforderung ist die Virtualisierung. Mit der Entwicklung von 6G werden wir beginnen, uns auf die virtuelle Umgebung zu verlagern. Offene RAN-Architekturen (O-RAN) verlagern heute immer mehr Verarbeitungsprozesse und Funktionen in die Cloud. Lösungen wie Edge Computing werden sich in Zukunft immer mehr durchsetzen.

Hier sind 10 führende Organisationen, die den Weg für 6G-Forschung und -Normung ebnen:

  • ITU-R: Verwaltet die weltweiten Ressourcen für Funkfrequenzen und Satellitenumlaufbahnen.
  • 3GPP: Entwickelt weltweite Mobilfunkstandards, einschließlich 5G und 6G.
  • O-RAN-Allianz: Fördert offene, intelligente, interoperable Funkzugangsnetze.
  • 6G Sandbox: EU-finanzierte Initiative, die eine modulare Testumgebung für 6G-Forscher bietet.
  • 6G-Flaggschiff: Das erste 6G-Forschungsprogramm der Welt, angesiedelt in Finnland.
  • Nächste G-Allianz: Nordamerikanische Initiative zur Gestaltung zukünftiger drahtloser Technologien.
  • 6G-IA: Sie steht für das Europa der Netze und Dienste der nächsten Generation.
  • SUSTAIN-6G: EU-Projekt zur Förderung einer nachhaltigen, ganzheitlichen 6G-Netzgestaltung.
  • Bharat 6G-Allianz: Von Indien geleitete Initiative für globale 6G-Führung und Zusammenarbeit.
  • IMT-2030-Fördergruppe: Chinas Plattform für 6G-Forschung und -Normung.

In der 6G-Forschung ermöglichen KI und maschinelles Lernen intelligente, selbstoptimierende Netzwerke durch Ressourcenmanagement in Echtzeit, vorausschauende Analysen und autonomen Betrieb.

Weitere 6G-Forschungsbereiche sind der Einsatz von KI und ML zur Verbesserung der Sicherheit durch die Erkennung von Anomalien, die Verbesserung der Energieeffizienz und die Unterstützung von Edge-Intelligenz für Anwendungen mit geringer Latenz wie virtuelle Realität und autonome Systeme, wodurch die Netzwerke anpassungsfähiger und effizienter werden.

Da 6G voraussichtlich bis 2030 kommerziell verfügbar sein wird, haben verschiedene Branchenverbände ihre Visionen für 6G veröffentlicht, darunter die Next Generation Mobile Networks Alliance (NGMN), das 6G Flagship und die Next G Alliance . Die von diesen Organisationen vorgesehenen Anwendungsfälle und Einsatzmöglichkeiten für Kommunikationstechnologien der nächsten Generation sind nachfolgend zusammengefasst:

Flächendeckende Konnektivität: Im Rahmen von 6G sind eine verbesserte Inklusivität und die Überbrückung der digitalen Kluft zentrale gesellschaftliche Ziele. Sprach-, Video- und Breitbanddienste werden auch in abgelegenen Gebieten und Katastrophenzonen verfügbar sein, da sie über 5G hinausgehen, z. B. durch bessere nicht-terrestrische Netze, luft- und weltraumgestützte Basisstationsschwärme und Mesh-Zugangsnetze.

Immersive persönliche digitale Erfahrungen: Es werden Netzbandbreiten von 50-200 Gigabit pro Sekunde (Gbps) erwartet, vielleicht sogar ein Terabit pro Sekunde (Tbps). Mit Durchsatzraten von 300-500 Megabit pro Sekunde (Mbit/s) und Latenzzeiten im Mikrosekundenbereich werden die Nutzer in den Genuss reichhaltiger Kommunikations- und digitaler Erlebnisse kommen, z. B. durch hochauflösende Videoanrufe, erweiterte Realitätsdarstellungen und Telepräsenz über multisensorische und holografische Schnittstellen.

Gemeinsame Kommunikation und Sensorik: Die im Rahmen von 6G genutzten Sub-Terahertz-Frequenzen ermöglichen die Kombination von Kommunikationssignalen mit Wellenformen, die denen von bildgebenden Radarsystemen ähneln. Derzeit wird daran geforscht, dieselben Antennen, Transceiver und Frequenzbereiche sowohl für die Kommunikation als auch für die Sensorik zu nutzen. Dies ermöglicht Anwendungsfälle wie die Nutzung von Smartphones für autonomes Fahren oder die Personenortung bei Rettungseinsätzen in schlecht sichtbaren Gebieten.

Automobile: Automobilunternehmen erforschen und erproben aktiv den Einsatz von 6G-Technologien für verbesserte autonome Fahrsysteme, Echtzeit-Datenverarbeitung, Fahrzeug-zu-Alles-Kommunikation und fortschrittliche Sensorfunktionen.

Kommunikation im industriellen Maßstab: Erwarten Sie weit verbreitete öffentliche und private Netze mit umfassender Nutzung von Internet-of-Things-Geräten (IoT) für intelligente Städte, Landwirtschaft, Verkehr, Energienetze und Umweltüberwachung.

Präzise Positionierung: Indoor- und Outdoor-Positionierung mit einer Genauigkeit von 1-10 Zentimetern (cm) ermöglicht präzise Objekt- und Präsenzerkennung, Navigation, Bildgebung und Kartierung.

Nachhaltigkeit ist ein entscheidender Faktor für die Forschung und Entwicklung im Bereich 6G. Im Dezember 2023 veröffentlichte die Internationale Fernmeldeunion (ITU) in der Empfehlung ITU-R M.2160 Einzelheiten zum 6G-"IMT-2030-Rahmen" .

Die IMT-2030 soll auch dazu beitragen, die Notwendigkeit einer größeren ökologischen, sozialen und wirtschaftlichen Nachhaltigkeit anzugehen und die Ziele des Pariser Abkommens des Rahmenübereinkommens der Vereinten Nationen über den Klimawandel zu unterstützen.

Benötigen Sie Hilfe oder haben Sie Fragen?