red 6G | La próxima generación móvil
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Mientras que algunos todavía están en la red LTE o 4G y eso 5G La red móvil ya domina su introducción con gran éxito, lanza el Red 6G su sombra a alrededor de 2030 ya por delante. Presentamos nuevos desarrollos para el próximo estándar de comunicaciones móviles como ese Proyecto faro 6G-ANNA o el primero del mundo enlace de radio bidireccional con conexión a Internet de la Universidad de Stuttgart. También el Instituto de Tecnología de Karlsruhe KIT DE RECETAS tiene en la mira la red 6G y presenta una Concepto para las tasas de transmisión de datos más altas en el Terahercios comunicación.
contenido
- Proyecto Lighthouse para promover 6G en Alemania
- Red 6G Hito en comunicación de terahercios
- Receptor de terahercios para red 6G con la mayor velocidad de datos
- ¿Qué significan las tecnologías de red 1G a 6G?
- ¿Cuándo llegará el 6G?
Proyecto Lighthouse para promover 6G en Alemania
17.08.2022/XNUMX/XNUMX | El proyecto del faro de tres años 6G ANA fue lanzado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF). Bajo el liderazgo de Nokia, un consorcio de 29 empresas e institutos de investigación avanzará en el desarrollo, estandarización e implementación de la sexta generación de comunicaciones móviles (6G). Rohde y Schwarz contribuye a este proyecto con su ya extensa investigación sobre 6G y tecnologías relacionadas.
El proyecto faro 01.07.2022G Access, Network of Networks and Automation, 6G ANNA para abreviar, comenzó el 6 de julio de 6, es parte de una iniciativa más amplia para desarrollar una plataforma XNUMXG. Que de la BMBF proyecto financiado con 38,4 millones de euros tiene una duración de 3 años. Además de Rohde & Schwarz, participan empresas como Bosch, Airbus, Ericsson, Siemens y Vodafone, start-ups innovadoras, institutos de investigación y universidades de renombre.
Rohde & Schwarz ha estado muy involucrado durante mucho tiempo en la investigación de tecnologías sucesoras de 5G y 6G. La empresa apoya activamente la investigación básica en curso en organizaciones, universidades e institutos de investigación 6G en Europa, EE. UU. y Japón. El importante trabajo ya realizado debería desempeñar un papel importante en el desarrollo de 6G. Estos incluyen, por ejemplo, comunicación (sub)THz, comunicación y detección conjuntas (JCAS), aprendizaje automático (ML) y Inteligencia artificial (AI) o Superficies Inteligentes Reconfigurables (RIS). Se espera la primera especificación global de 6G dentro de los próximos 6 a 8 años esperado. La adopción comercial de la tecnología ocurrirá alrededor de 2030.
Red 6G Hito en comunicación de terahercios
11.07. 2022 | Los científicos de Universidad de stuttgart recientemente como parte del proyecto internacional Thor presentó el primer enlace de radio bidireccional de terahercios del mundo con conexión a Internet. Está destinado a servir como enlace de "red de retorno" para futuras aplicaciones de comunicaciones móviles. El Institute for Robust Power Semiconductor Systems (ILH) es parte de un consorcio con doce socios de cinco países. La TU Braunschweig y la Universidad de Waseda, Japón, lideran el proyecto.
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Los datos de alta tasa de bits no siempre y en todas partes se pueden transmitir a través de un cable de fibra óptica. En ubicaciones remotas, en ciudades densamente pobladas y obstáculos naturales, en caso de desastre o eventos masivos, a menudo no es posible conectar todas las estaciones base de la red móvil por cable y, por lo tanto, proporcionar suficiente ancho de banda. Los enlaces de radio de terahercios, que pueden salvar distancias de hasta 1 km, ofrecen una alternativa aquí. Esto permite importantes conexiones de retorno entre celdas de telefonía móvil y nodos de red de telefonía móvil sin tener que emprender medidas de construcción de carreteras.
Grandes transferencias de datos sin cables de fibra óptica
El estándar de comunicaciones móviles 5G ya está produciendo altas tasas de datos, que seguirán aumentando en la futura red 6G. Hasta ahora, las tarifas de datos 5G han hablado de una conexión de fibra óptica de las estaciones a la red de datos. Como parte del proyecto Thor, un enlace de radio bidireccional de terahercios desarrollado con conexión de red para estas altas cantidades de datos. El rango de frecuencia utilizado por encima de los 300 gigahercios (GHz) ofrece espectro suficiente para velocidades de datos elevadas.
La ruta de backhaul de Thor ofrece una conexión de datos bidireccional real por primera vez en todo el mundo. Une el centro de TI y el rascacielos Oker de la TU Braunschweig a través de un distancia de 160 m. Con él, se pueden transmitir datos de 2 x 20 Gbit/s netos con un ancho de banda de 2 x 8,64 GHz. El enlace de radio de terahercios desarrollado es tan escalable en el ancho de banda que son factibles tasas de datos aún más altas.
"Hemos implementado una solución completa orientada a la aplicación que se puede utilizar como conexión de backhaul en la red de datos en un futuro próximo", dice Profesor Thomas Kürner de la TU Braunschweig, líder de la parte europea del proyecto. Como las primeras conexiones de backhaul de este tipo, su funcionalidad corresponde al estándar IEEE 802.15.3, que se desarrolló antes del inicio del proyecto con la participación significativa de TU Braunschweig y algunos socios japoneses.
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Los investigadores de la Universidad de Stuttgart han desarrollado los nuevos circuitos de transmisión y recepción de banda ancha basados en potentes tecnologías de transistores del Instituto Fraunhofer de Física Aplicada del Estado Sólido (IAF). Junto con los socios franceses IEMN y la Universidad de Lille lo tienen Terahercios de radio a 300 GHz realizado, que permite la primera conexión de red del mundo de un enlace de radio Terzhertz a través del procesamiento paralelo de hasta cuatro módems gigabit.
Investigación de requisitos tecnológicos para la red 6G
El proyecto Thor fue apoyado por la UE a través del programa marco de investigación horizonte 2020 y financiado por el Instituto Nacional de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones de Japón con 3 millones de euros. La duración del proyecto fue de 4 años. El trabajo de investigación ahora continúa en la Universidad de Stuttgart como parte del proyecto Open 6G Hub financiado por BMBF. El ILH, junto con el Instituto de Telecomunicaciones (INÜ), está investigando los requisitos tecnológicos para la red 6G.
Receptor de terahercios para red 6G con la mayor velocidad de datos
06.10.2020 | Si bien muchos todavía están en la red LTE o 4G, los operadores móviles como O2, Huawei o Telekom ahora están estableciendo la red celular 5G, el Instituto de Tecnología de Karlsruhe ha KIT DE RECETAS ya eso Red 6G visión. Un nuevo concepto permite las tasas de transferencia de datos más altas hasta la fecha en el Comunicación de terahercios a bajo costo.
La red móvil 6G de sexta generación del futuro constará de muchas células de radio extremadamente pequeñas. Frecuencias en el Rango de terahercios THz.
Los investigadores de KIT han desarrollado un concepto novedoso de receptores de terahercios simples y económicos para el sucesor de la red celular 5G. Consisten en un solo diodo, que combinan con un método de procesamiento de señal especial. En el experimento, se puede lograr una velocidad de transmisión de datos de 115 Gbit / s en una frecuencia portadora de 0,3 THz a una distancia de 110 m, informa el equipo en Revista Nature Photonics (DOI: 10.1038/s41566-020-0675-0).
Después del 5G es antes del 6G
La red celular 6G promete velocidades de transmisión de datos significativamente más altas, tiempos de retardo más cortos y una mayor densidad de dispositivos finales. Además, la sexta generación de inteligencia artificial integrará la IA. Este z. B. Dispositivos en la Internet de las cosas IoT o vehículos autónomos coordinar.
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"Para atender a tantos usuarios como sea posible al mismo tiempo y transferir grandes cantidades de datos lo más rápido posible, las redes inalámbricas del futuro deben constar de numerosas células de radio pequeñas", explica Profesor Christian Koosquien junto a su colega Profesor Sebastian Randel investiga tecnologías para 6G en KIT.
Estaciones base en alumbrado público
Caminos cortos en estos Celdas de radio combinan altas velocidades de datos con un consumo mínimo de energía y bajas emisiones electromagnéticas. Las únicas pequeñas estaciones base necesarias para el sucesor del 5G pueden conectarse a farolas, por ejemplo.
La conexión de las celdas individuales requiere potentes enlaces de radio para redes 6G, en las que se pueden transmitir docenas o incluso cientos de gigabits por segundo (Gbit/s) en un canal. Las frecuencias en el rango de THz son adecuadas para este propósito espectro electromagnético entre las microondas y la radiación infrarroja.
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Sin embargo, los destinatarios siguen siendo comparativamente complejos y costosos. A menudo representan el cuello de botella para el ancho de banda alcanzable. Investigadores de los institutos de tecnología de microestructuras IMT, Fotónica y electrónica cuántica IPQ, Tecnología de microestructura IMT y física y tecnología de aceleradores IBPT del KIT, junto con el fabricante de diodos Virginia Diodes VDI en Charlottesville, EE. UU., diseñó un receptor muy simple y económico para señales THz y lo presentó en la revista Nature Photonics.
La transmisión THz inalámbrica más alta hasta ahora
“Un solo diodo sirve como receptor, con el que inicialmente se rectifica la señal de terahercios”, explica Dr Tobías Harterque el destinatario comparte con su colega cristobal fuller como parte de su disertación.
Es un Diodo Schottkyque ofrece alta velocidad. Actúa como detector de envolvente y recupera la amplitud de las señales THz. Sin embargo, para la correcta decodificación de la señal de datos, todavía se requiere la fase de la onda THz que cambia con el tiempo, que generalmente se pierde durante la rectificación.
Por lo tanto, los investigadores utilizan métodos digitales para el procesamiento de señales combinados con una clase especial de señales de datos. Con ellos la fase es mediante Relaciones Kramers-Kronig se puede reconstruir a partir de la amplitud. La relación Kramers-Kronig describe una relación matemática entre la parte real e imaginaria de una señal analítica.
Con el nuevo receptor, los científicos han logrado una velocidad de transmisión de datos de 115 gigabits por segundo en una frecuencia portadora de 0,3 THz a una distancia de 110 m. "Este es el velocidad de datos más altalo que se ha demostrado hasta ahora con la transmisión inalámbrica de terahercios a más de 100 metros ”, explica el Sr. Füllner. El receptor THz desarrollado en KIT tiene una estructura simple y es adecuado para una producción económica en grandes cantidades.
Conocimientos técnicos generales
¿Qué significan las tecnologías de red 1G a 6G?
Red 1G
La red 1G y, por tanto, la primera generación de comunicaciones móviles existió en Alemania mucho antes de que existieran los teléfonos móviles, concretamente desde 1958. El primer estándar de diversión móvil solo se volvió adecuado para el uso diario en la década de 1980. No se pudieron transmitir datos todavía y la voz se transmitió de manera análoga.
Red 2G
La introducción de la transmisión de voz digital duró más de tres décadas y tuvo éxito. 1992 con la introducción de la red 2G. Esto hizo que el envío de mensajes SMS fuera socialmente aceptable. La transmisión de datos era de 0,25 Mbit/s, con lo que se podían enviar correos electrónicos.
Red 3G
Doce años completos después 2004 la red 3G se estableció con una tasa de datos máxima de 42,2 Mbit/s. Por primera vez, un teléfono inteligente, que era nuevo en ese momento, podía usarse para navegar por la web, hacer videollamadas y transmitir.
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Red 4G
Con la introducción de la red 4G, en 2010 las tasas de datos son más de diez veces. Hasta 500 Mbit/s cumplieron con la era Full HD de los teléfonos móviles. Ahora eran posibles nuevas tecnologías como la nube y la descarga de películas en tan solo 30 s con una calidad de 1080 px.
Red 5G
La red 5G actual existe desde 2020 y aún no se ha implementado en todas partes. Internet de banda ancha con velocidades de hasta 10.000 Mbit/s trae un gran salto en los datos a la vida cada vez más en red y cada vez más digitalizada de todas las áreas. La Industria 4.0 y la transformación digital requieren transmisión de datos en tiempo real, al igual que Internet de las Cosas, que conecta cada vez más a las personas con máquinas, dispositivos, bienes de consumo y similares.
Red 6G
Se dice que la red 6G está a punto de comenzar hoy. 2030 adelante. Debería permitir la telefonía de hologramas o la robótica autónoma en la vida cotidiana. Se espera que las tasas de datos alcanzadas hasta ahora se multipliquen por cien y entonces estarán en el rango de terabits.
¿Cuándo llegará el 6G?
La introducción del estándar 6G aún se encuentra en una fase muy temprana.
En el campo de la tecnología 6G, la investigación se centra actualmente en el diseño y desarrollo de redes y dispositivos que puedan soportar las tasas de transferencia de datos extremadamente altas y las latencias muy bajas que promete 6G.
Si bien es difícil decir exactamente cuándo se comercializará por completo la próxima generación de redes, es decir, 6G, los expertos estiman que las redes 6G y los teléfonos inteligentes habilitados para 6G podrían tener un uso generalizado en algún momento de la década de 2030.
Sin embargo, debe tenerse en cuenta que estas estimaciones se basan en los avances actuales en la investigación de 6G y pueden cambiar con el tiempo.
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Angela Struck es redactora jefe de Development Scout y periodista independiente, así como directora general de Presse Service Büro GbR en Ried.