Schon jetzt boomt die 6G-Forschung
Noch bevor der neue Mobilfunkstandard 5G etabliert ist, wird bereits an dessen Nachfolger 6G getüftelt. Und der soll unglaubliches ermöglichen.
Das Wichtigste in Kürze
- Auf etwa 2030 dürfte der 5G-Nachfolger 6G lanciert werden.
- Schon jetzt wird an den Technologien geforscht.
- Eine der Hauptthemata ist die Bewältigung grosser Datenmengen.
Der Ausbau von 5G schreitet voran. Die Telekom-Unternehmen Swisscom und Sunrise bauen eifrig Antennen und wollen den neuen Mobilfunkstandard bereits Ende Jahr im ganzen Land anbieten. Damit ist die Schweiz weltweit auf Pionierkurs – obwohl dieser durch zahlreiche Einsprachen beim Antennenbau etwas gebremst wird.
Doch während die Einführung von 5G in vielen Ländern noch gar nicht richtig gestartet ist, beschäftigt sich die Forschung schon mit den Technologien von morgen: In Instituten und Laboren wird fleissig am 6G-Standard getüftelt. Jede Mobilfunkgeneration dauert rund zehn Jahre – mit der nächsten dürfte es also 2030 losgehen.
Der Tech-Gigant Samsung hat im Juni in Seoul ein neues Forschungszentrum zur Entwicklung von 6G-Technologien eröffnet. China hat schon im letzten November angekündigt, die Forschung vorantreiben zu wollen, um 2030 damit starten zu können.
Und finnischen Oulu läuft für die nächsten acht Jahre das mit 251 Millionen Euro dotierte 6Genesis-Projekt, bei dem ebenfalls Technologien für den neuen Standard entwickelt werden sollen.
Selbstfahrende Autos und 3D-Hologramme
Doch wie wird der aussehen? Hier wird es schwammig. 6G steht einfach für 6. Generation – darüber, wie die Technologien beschaffen sein werden, sagt das erstmal gar nichts aus. Genau wie bei 5G, wo ebenfalls noch nicht alles festgelegt ist. Im Oktober etwa treffen sich Regierungsvertreter aus aller Welt in Ägypten, um sich auf Frequenzen für 5G zu einigen.
Dennoch kann man erahnen, was beim Nachfolger eine Rolle spielen wird. Experten rechnen für 6G mit Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 1000 Gigabit (oder ein Terabit) pro Sekunde – damit könnte man 300 Filme pro Sekunde herunterladen.
Doch wozu brauchen wir diese gigantische Kapazität für Datenmengen? Ein gutes Beispiel ist der Verkehr: Dank 5G könnten sich selbstfahrende Autos schon bald besser mit ihrer direkten Umgebung zurechtfinden. Mit 6G aber wäre es möglich, ganze Städte mit autonomen Fahrzeugen in Echtzeit zu koordiniert.
In unzähligen Lebensbereichen würden sich Chancen bieten: So könnten Ärzte besser ferngesteuerte Operationen durchführen und die Übertragung von Hologrammen, also 3-D-Bilder und Videos wäre kein Problem mehr.
Stand der Forschung
Für die Übertragung grosser Datenmengen im Mobilfunknetz eignen sich Frequenzen im Terahertz-Bereich. Diese befinden sich im elektromagnetischen Spektrum zwischen den Mikrowellen und der Infrarotstrahlung und können und können grössere Datenmengen bewältigen. Im Moment werden sie im Mobilfunk noch nicht verwendet und sind noch wenig erforscht.
Eines der Ziele ist es, das Mobilfunknetz reibungslos mit dem bestehenden Glasfasernetz verbinden zu können. Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben nun neue Übermittler, sogenannte Modulatoren entwickelt, die Datenströme in Form von Signalen im Terahertz-Bereich direkt von ihrer elektrischen Form im Funknetz in optische Signale umwandeln, die im Glasfasernetz zum Einsatz kommen.
Wie sie in der Zeitschrift Nature Photonics berichten, erreichen sie dabei eine Übertragungsrate von 50 Gigabit (Gbit/s) pro Sekunde. Zum Vergleich: 5G soll maximal 10 Gbit/s erreichen können – und das ist schon zehnmal schneller als das, was wir jetzt haben.
Mit 50 Gigabit sind die Forschenden aber noch nicht zufrieden: «Unser Ziel ist es, Datenmengen von 100 Gbit/s über mehrere hundert Meter übertragen zu können», sagt Sebastian Randel, Leiter des Instituts für Photonik und Quantenelektronik am KIT.
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«Nau forscht»
Im Rahmen dieser Serie erscheint jeden Sonntag ein exklusiver Beitrag des Wissenschaftsmagazins «higgs».
Dieser Beitrag wurde verfasst von Roman Rey.
