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11.11.2019 – Lesezeit: 4 Minuten

Marketing, Vertrieb und Service / Technologie

Robotik, KI und Autonomes Fahren: Das steckt hinter 6G

Der Mobilfunkstandard der 5. Generation, kurz 5G, ist noch kaum auf den Weg gebracht, da forschen Wissenschaftler der Entwicklung der Entwicklung von 6G mit Terahertz-Kommunikation, Datenraten von einigen hundert Gigabit/s und integrierter Künstlicher Intelligenz.

LTE oder 4G brachte schon Datenübertragungsraten von 1 Gbit/s im Downstream und 200 Mbit/s im Upstream. Bei 5G, dem Mobilfunk der 5. Generation, der als Wegbereiter von autonomem Fahren gilt und in Deutschland nach Abschluss der Auktion im Juni 2019 bis Mitte des folgenden Jahrzehnts sukzessive aufgebaut wird, sind es 10 Gbit/s im Downstream und 2 Gbit/s im Upstream.

Der ab 2030 erwartete 6G-Standard verspricht sogar Übertragungsraten von 400 Gbit/s. Dazu soll der neue Standard im Terahertz-Bereich „funken“. Wie Nils Weimann, Professor für Bauelemente der Höchstfrequenz an der Universität Dortmund-Essen (UDE) erklärt, hat das den Vorteil, dass die THz-Strahlung für den Menschen ungefährlich sein soll und somit geeignet ist, etwa bei der Untersuchung von Hautkrebs zu helfen.

Deutschlands erstes THz-Integrationszentrum

An der UDE entsteht mit Landes- und EU-Mitteln in Höhe von 6,5 Millionen Euro das deutschlandweit erste Terahertz-Integrationszentrum (THzIZ). Doch kann die Terahertz-Technologie mehr als nur Hunderte von Gigabit pro Sekunde zu übertragen, heißt es.

An der Uni Duisburg-Essen wird fleißig an 6G geforscht

„Sie ermöglicht, die Position von Objekten hochgenau zu bestimmen und gleichzeitig ihre chemische Zusammensetzung zu analysieren. Die schnellen Wellen haben riesiges Potenzial“, so Weimann. Als andere medizinische Anwendungen für mobile THz-Sensoren werden da Analyse von Atemluft für die Diagnose oder die Abbildung der Fußsohle bei der Bewertung von Diabeteserkrankungen genannt.

Medizintechnik, Robotik und autonomes Fahren im Fokus

Nun ist Medizintechnik freilich nicht der einzige Bereich, der die Entwicklung von 6G so interessant macht. An der UDE werden bereits THz-Halbleiter-Chips entwickelt, und am Zentrum für Halbleitertechnik und Optoelektronik (ZHO) in Duisburg wurde unlängst das Labor „ForLab smartBeam“ eingerichtet, wo unter anderem die exakte, sichere Umfelderkennung für Roboter und autonome Fahrzeuge erforscht wird.

Robotics ist ein wichtiger Zukunftsbereich für 6G. Für die Kommunikation zwischen und Mensch und Maschine kommt es bei fortschreitender Entwicklung Beispiel auf Latenzzeiten im Mikro- und Millisekundenbereich. Auf dem Mobile World Congress in Las Vegas verrät das Mika Klemettinen, der führende 6G-Experte der finnischen Wirtschaftsforschung.

6G braucht die Cloud und KI in der Edge

Zukünftige unter anderem von KI getriebene Anwendungen erforderten eine hohe Intelligenz in den Mobilfunknetzen, die zentralisierte Cloud-Lösungen allein und in der benötigten Geschwindigkeit nicht gewährleisten könnten. Es müssten daher dezentrale KI- und ML-Lösungen (Machine Learning) für den Edge-Bereich und in den Devices geschaffen werden.

Die Cloud ist sowohl Lösung als auch Grundlage für 6G

Im Frequenzspektrum von 300 GHz bis 1 THz gibt es noch viel ungenutztes Terrain, das darauf wartet, ausgehoben und verwendet zu werden. Dazu müssten aber erstmal die erforderlichen Technologien und insbesondere Antennen zur Verfügung stehen. Das Problem wie bei 5G schon ist, je höher die Frequenzen, desto geringer ist die Reichweite der Sendestationen, desto dichter muss das Sendenetz sein. Klemettinen denkt daher daran, die Versorgung nicht mehr nur den Mobilfunkanbietern allein zu überlassen, sondern auch Satelliten-Internet über Nanoantennen einzubeziehen. Die Hauptsache ist für ihn die ständige Verfügbarkeit.

Große Player verschiedener Branchen gefordert

Was mögliche Devices angeht, denkt der Finne nicht nur an Smartphones, sondern auch an AR- und VR-Brillen oder Head-Up-Displays an der Windschutzscheibe von Autos. Abgesehen von erforderlichen völlig neuen Technologien impliziere 6G auch eine neue Art der Arbeit. Daher müsse das Standardisierungsgremium 3GPP bei der Gestaltung von 6G auch Anforderungen verschiedener Branchen berücksichtigen und müssten dabei verschiedene große Player einbezogen werden. Damit meint Klemettinen nicht nur Google oder Facebook, sondern auch Automobilhersteller und -zulieferer wie Bosch oder auch Konzerne aus dem Health-Sektor wie etwa Philips.

Auf dem MWC haben die Finnen an ihrem Pavillon einen zusätzlichen Stand aufgebaut, an dem sie über laufende 6G-Forschung an der Universität von Oulu informiert haben. Und dabei bekamen sie auch indirekt Zuspruch von US-Präsident Donald Trump, der prompt twitterte, dass er so früh wie möglich 5G- und auch 6G-Technologien in seinem Land sehen wolle. „Amerikanische Unternehmen müssen ihre Anstrengungen verstärken oder sie bleiben zurück. Es gibt keinen Grund, warum wir hier hinterherhinken sollten“, so Trump.

US-Präsident Trump möchte sein Land vorne sehen

Die Finnen sind allen voraus, die USA wollen dem nacheifern

Dabei sind die Finnen den Amerikanern oder auch Deutschen um Längen voraus, zumindest was die Forschungsmittel von 251 Millionen Euro für das im Frühjahr 2018 gestartete Hightech-Programm 6Genesis angeht, das bis 2016 die Herausforderungen für die Mobilfunknetze der nächsten Generation erforschen will.

Ende März fand im finnischen Ski-Resort Levi in Lappland der erste 6G-Gipfel statt mit dem Ziel, die wichtigsten Herausforderungen für 6G und potenzielle Anwendungen auszumachen sowie geeignete Technologien für das geplante Startjahr 2030 zu erarbeiten. Wie Klemettinen spöttisch bemerkte, habe man schon überlegt, als Dank für das indirekte Lob dem US-Präsidenten eine Einladung zu dem 6G-Gipfel zuzusenden.

6G Standard für den Mittelstand

„5G und 6G könnten sich für deutschen Mittelstand zu einem der Haupttreiber der Digitalisierung entwickeln“, wissen die Experten der All for One Group. „Wir sind in vielen Bereichen heute schon sehr aktiv und haben mittelständischen Unternehmen etwa schon zu VR-Lösungen für die Logistik verholfen. Mit den erwarteten Zero Latenzzeiten werden sich noch viel mehr Möglichkeiten eröffnen, die heute noch kaum denkbar sind.“

6G liegt für Sie noch zu weit in der Zukunft? Welche Möglichkeiten sich bereits durch 5G ergeben, erfahren Sie in diesem Artikel.

Quelle: Titelbild pixabay, webandi / Uni-Campus UDE / Cloud iStock, Maxiphoto / Trump pixabay Ajale