Was ist 6G, wenn überhaupt? Ein Leitfaden, was Sie von wem und wann erwartet

Von Scott Fulton III | 14. Juni 2021 — 11:00 GMT (12:00 BST) | Thema: 5G

Frame from LeoTrack, ein kommerzieller Satellitenortungsdienst für niedrige Erdumlaufbahnen (LEO), der von LeoLabs in Menlo Park, Kalifornien, betrieben wird

Wenn es ein “6G Wireless” geben soll, müssen seine Befürworter einige wichtige Lehren aus der Ära von 5G ziehen. 5G Wireless als Marktstrategie ist bereits vier Jahre alt. Die F&E-Abteilungen von Telekommunikationsunternehmen, deren 5G-Rollouts bereits in vollem Gange sind, blicken nun auf die nächste drahtlose Version. . . oder zumindest versuchen sie es. Bisher ist das, was sie sehen, vielleicht etwas weit hergeholt.

Sind wir mit 5G schon fertig?

5G ist noch nicht der Erfolg, den seine Stakeholder versprochen haben. Von all den großzügigen Veränderungen in Wirtschaft und Kultur, die durch 5G hervorgebracht werden und von denen uns immer noch gesagt wird, dass sie bevorstehen, steht die Verbindungsgeschwindigkeit ganz oben auf dieser Liste. Und solange 5G in der Übergangszeit mit 4G LTE koexistieren muss, ist die versprochene Geschwindigkeit heute einfach nicht da.

An zweiter Stelle hinter der Geschwindigkeit auf dieser Liste der Versprechen steht die Funktionalität. Ein Bericht des Ericsson Consumer Lab [PDF] vom Mai 2021, in dem mehr als 30.700 Teilnehmer befragt wurden, ergab, dass 7 von 10 Befragten mit dem Mangel an neuen und innovativen Apps und Funktionen von 5G unzufrieden waren. Insbesondere unter den südkoreanischen Netznutzern bleibt ihre allgemeine Unzufriedenheit mit der Einführung von 4G im April 2012 (26 Prozent Zufriedenheit) nach der Einführung von 5G sieben Jahre später (27 Prozent) im Wesentlichen unverändert.

Ein neues “G” soll spannend werden. Uns wurden transformative Anwendungen versprochen, deren Vorteile wir nicht nur sofort sehen, sondern auch spüren können. Diese Aufregung soll sich direkt in Einnahmen niederschlagen. Je begeisterter die Kunden vom Netzwerk sind, desto größer ist die Einnahmequelle.

Dies ist jedoch nicht tatsächlich passiert. Wie die Umfragedaten von Ericsson zeigen, hat sich seit der Einführung des iPhones durch Apple – dem Höhepunkt von 3G – nie eine solche Aufregung und Begeisterung für das Netzwerk gebildet. Sollte 6G ein Ding werden, können es sich Telekommunikationsunternehmen nicht leisten, die 5G-Erfahrung einfach zu wiederholen und ein anderes Ergebnis zu erwarten.

Samsung erwartet, dass 6G bereits 2028 auf den Markt kommt

Was ist von 6G zu erwarten? das wäre anders

Stephen Douglas

„Eines ist klar: 6G wird eine Mischung aus sich ergänzenden Technologien sein, die neue Anwendungsfälle und Werte liefern“, sagte Stephen Douglas, Leiter der 5G/6G-Strategie des britischen Netzwerktechnikunternehmens Spirent Communications. Auf Douglas' Liste: stark gerichtete “Pencil-Beam”-Antennen, die Frequenzen auf Terahertz-Ebene für wesentlich höhere Datenraten empfangen; Sender, deren Fähigkeit, die Umgebung in ihrer jeweiligen Umgebung zu erfassen, ein globales Radar im Sub-Zentimeter-Bereich ermöglichen könnte; und drahtlose Sensoren, die in den Körper der Benutzer implantiert werden, für das, was er Body-Area-Networks (BAN) nennt.

Angenommen, dies ist physikalisch möglich, müsste dieses System – oder etwas Ähnliches – 5G ergänzen statt ersetzen. Damit eine solche Vision von 6G realisierbar wird, muss 4G vollständig aus den Telekommunikationsnetzen entfernt worden sein. Die Ziele, die Telekommunikationsunternehmen dazu veranlassen würden, mit dem schrittweisen Ausstieg von 5G zu beginnen, wahrscheinlich früher als geplant, konzentrieren sich heute in der Regel auf die folgenden Themen:

Sichtverbindung, Freiraumverbindungen. Es ist nicht möglich, jede 5G-Basisstation mit jeder anderen in ihrer Nähe in einem perfekten Mesh über terrestrische Glasfaserkabel zu verbinden. 5G hat versucht, dieses Hindernis zu überwinden, indem es Millimeterwellenkommunikation (mmWave) nutzt, um Backhaul-Lücken über schwieriges Terrain zu überbrücken. Bisher ließen erfolgreiche Versuche mit mmWave jedoch nur langsam auf sich warten. Aber eine Bewegung ist im Gange, um diese logistischen Probleme zu lösen, die es Lasern ermöglicht, Line-of-Sight-Signale (LoS) über terrestrische Sprünge von jeweils nur wenigen Meilen zu übertragen, für Verbindungen, bei denen das Verlegen von physischen Kabeln und die anschließende Wartung nicht möglich wäre sei praktisch. Und wo LoS ​​nicht praktikabel ist, arbeiten Ingenieure an synthetischen Spiegeln, die als passive Reflektoren fungieren können, die als rekonfigurierbare intelligente Oberflächen (RIS) bezeichnet werden – Metalle, die ihre eigenen Reflexionseigenschaften ändern können, wenn sich das Wetter ändert.Ein reformiertes Servicemodell. Durch 4G entstand die Idee, dass einige der Kontroll- und Verwaltungsfunktionen des Netzwerks auf eine Cloud-Plattform verlagert werden könnten – sogar eine öffentliche Cloud, wenn die Sicherheit vorhanden wäre. 5G Multi-Access Edge Computing (MEC) hat die Idee populär gemacht, dass Branchenführer tatsächlich ihre eigenen drahtlosen Netzwerke besitzen und betreiben können, was viele (zugegebenermaßen außerhalb der Telekommunikationsunternehmen) dazu veranlasst, darüber zu spekulieren, ob der Betrieb eines drahtlosen Netzwerks als Dienst praktikabel sein könnte Produkt und ersetzt und ersetzt Wi-Fi für wichtige Branchen.Terahertz-Spektrum. Bis vor kurzem war die weit verbreitete Meinung, dass Terahertz (THz)-Radiofrequenzen für Rundfunkanstalten nutzlos wären, sie wären insgesamt nutzlos. Aber in den letzten Jahren und sogar Wochen haben Forscher entdeckt, dass stark gerichtete Strahlen, die nicht breiter als ein Bleistift sind, mit passiven Reflektoren (HF-Spiegeln), Ping-Ponging von Punkt zu Punkt über mindestens mehrere hundert Meter und vielleicht auf Pfaden gelenkt werden können schließlich Meilen. 6G-Befürworter verweisen auf diese Entdeckung als einen möglichen Katalysator für den Beginn der Forschung zu “4D-Video”, dessen Projektionen einige sagen, dass Sie in der Lage sein sollten, zu riechen und zu berühren sowie zu sehen und zu hören. Anwendungen mit so vielen Daten, behaupten diese Befürworter, wären nur durch drahtlose Verbindungen mit Frequenzen möglich, die Hunderte oder Tausende von Malen über dem Gigahertz-(GHz)-Spektrum liegen, das derzeit 5G zugewiesen ist.Künstlich intelligente Netzwerkanpassung. Die Unternehmens-IT ist bereits mit dem Konzept des Software-Defined Networking (SDN) vertraut, bei dem virtuelle Knoten auf physische Knoten abgebildet werden, sodass Funktionen und Anwendungen nur die Netzwerke wahrnehmen, die sie verwenden müssen. Akademische Forscher vermuten, dass die für hochpriorisierte Anwendungen wie Echtzeit-Telemedizin erforderlichen Leistungsniveaus, möglicherweise gekoppelt mit haptischer Kommunikation (z. B. Fernchirurgie), mit 5G niemals erreicht werden können, wie es sich die Praktiker vorstellen. Möglicherweise muss eine Art virtuelles Overlay über SDN in das 5G-Netz “aufgedruckt” werden, und da es sich um das gesamte globale Netzwerk handelt, kann dies praktisch nur durch KI-gestützte Netzwerk-Proxys erreicht werden – a Technologie, die eine 3GPP-gesteuerte Integration erfordern würde.Eine Neudefinition von “Kommunikation” selbst. In Diskussionen um dieses Ziel wird das Wort “Teleportation” möglicherweise häufiger als erwartet gehört. Hier plädieren Ingenieure für Kommunikationssysteme, die die volle Illusion von Präsenz vermitteln, damit Menschen (wie auch immer mit Hilfe von elektronischen Geräten oder Kopfbedeckungen) die Gesprächsthemen fühlen, berühren und sogar riechen können. Die Bandbreiten, die für dieses Maß an “Telepräsenz” erforderlich sind, gehen weit über das hinaus, was 5G möglicherweise bieten könnte.

Der einfachste Weg zu einem Marketingthema für 6G, sollte man meinen, wäre, über mehr Geschwindigkeit zu sprechen. Dieses Thema könnte funktionieren, wenn es eine Geschichte der Geschwindigkeitsverbesserung gäbe, um es zu untermauern. Ohne einen nennenswerten Geschwindigkeitsschub für 5G könnte die Ausweitung des Geschwindigkeitsversprechens auf 6G zu sehr so ​​aussehen, als würde die sprichwörtliche Dose auf die Straße treten, um die nächste Generation in Angriff zu nehmen. Wenn etwas der Wahrheit im Weg steht, dann gibt es seine eigene hartnäckige Wahrhaftigkeit.

Bevor sie also ernsthaft mit der Entwicklung neuer Technologien beginnen können, testen die ersten 6G-Befürworter ihre potenziellen Kunden in Beta-Tests, wenn Sie werden sehen, was passt und was nicht.

Thema 1: Schlösser im Himmel

Im März 2019 verabschiedete die FCC eine Anordnung, die insgesamt 21,2 GHz Funkspektrum für die nicht lizenzierte, experimentelle Nutzung bei Frequenzen zwischen 95 GHz und 3 THz freigibt. Bis mindestens 2029 ordnete die Kommission an, „Innovatoren und Unternehmern“ freien und uneingeschränkten Zugang zu diesen wertvollen Funkfrequenzbereichen zu gewähren, obwohl bekanntlicherweise die Mobilfunk- und Satellitenanbieter uneins waren, auf wen sich die Kommission bezog.

< p>Während die Welt aus der Pandemie hervorgeht und feststellen muss, dass ihre Straßen und Brücken noch mehr zerbröckelt sind, ihre Bleiwasserleitungen noch mehr verfallen sind, die Dächer ihrer Schulen einstürzen und die Fundamente der Nachbarschaft auf Abwasserkanälen ruhen, deren Rohre bereits weggespült wurden, gibt es mehr als Skepsis, ob ein neues Netzwerk von Satelliten mit niedriger Erdumlaufbahn (LEO) als nationale Infrastrukturpriorität angesehen werden sollte.

Das Gegenargument der neuen 6G-Befürworter lautet: Die drahtlose Infrastruktur wir haben, selbst mit 5G, ist erbärmlich unzureichend, um die Anwendungen zu unterstützen, die wir wollen.

  Prof. Rahim Tafazolli

“Wir müssen uns der Tatsache bewusst sein, dass wir nicht überall nur mit terrestrischen Mitteln eine flächendeckende Abdeckung bereitstellen können”, sagte Prof. Rahim Tafazolli, der das Institut für Kommunikationssysteme der University of Surrey leitet, auf dem 6G-Symposium. „Wir müssen die niedrige Erdumlaufbahn ernsthaft ergänzen und nicht wettbewerbsorientiert betrachten. Die größte Herausforderung dabei ist, können wir einen direkten Zugang zwischen Satelliten und Endgeräten – Mobiltelefonen – bereitstellen?“

In den letzten zehn Jahren war Samsung einer der sichtbarsten Befürworter eines globalen Mesh-Schemas. Letztes Jahr hat Samsung damit begonnen, einer ansonsten alten Idee neues Leben einzuhauchen, indem es an 6G angeschlossen wurde.

Bereits im Jahr 2015 kündigte Samsung sein Interesse an [PDF] an, eine Konstellation von etwa 4.600 LEO-Satelliten aufzubauen, deren Umlaufbahn niedrig genug ist, um die Signallatenz zu minimieren, jedoch nicht hoch genug, um eine geostationäre Umlaufbahn zu erreichen. Der damalige Chef von Samsung Research, Farooq Khan (jetzt CEO des 5G-Sicherheitsunternehmens Exium), wusste genau, dass sich 5G noch in der Anfangsphase der Entwicklung befand, und sprach sich für satellitenorientierte mmWave als Alternative zu Glasfaserkabeln für Kapazitätsdaten-Backhaul – effektiv “Erdung” von 5G im Weltraum. Es ist eine bekannte Tatsache, behauptete Khan gegenüber Leuten, die diese Tatsache nie wussten, dass die Ausbreitung von Signalen im freien Raum etwa 1,4-mal schneller ist als über Glasfaserkabel.

Samsung

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Vor kurzem hat Samsung damit begonnen, dieses LEO-Konzept mit einer 6G-bezogenen Initiative zu verknüpfen und bezeichnet LEO als “Megatrend in Richtung 6G”. In diesem Diagramm aus seinem jüngsten Whitepaper sieht das Unternehmen Höhenplattformstationen (HAPS) wie signalreflektierende Luftschiffe vor, die mit LEO zusammen arbeiten, um eine Signalabdeckung in Bereichen bereitzustellen, die von terrestrischen Basisstationen (BS) nicht unterstützt werden. Es ist eine abgeschwächte Botschaft aus der Ausgabe von 2015, vielleicht eher im Bewusstsein der Tatsache, dass Basisstationsbetreiber Telekommunikationsunternehmen sind, die noch nicht bereit sind, die Kontrolle über ihre Ende-zu-Ende-Abdeckung aufzugeben. Da sich LEO-Satelliten relativ zur Erde bewegen, kann jeder Netzwerkknoten, der Benutzer auf See für eine bestimmte Stunde abdeckt, Benutzer an Land in der nächsten Stunde abdecken.

Wenn die Welt einen einzigen 6G-Anbieter hätte – vielleicht ein staatlich oder multinational gesponsertes Monopol – wäre diese Art der globalen Konfiguration möglicherweise kein Problem. Derzeit sind LEO-Satelliten jedoch nicht hoch genug über der Atmosphäre stationiert, um geostationär zu werden. Die einzige Möglichkeit für einen LEO-Betreiber (unabhängig davon, ob er mit einem Telekommunikationsunternehmen verbunden ist oder nicht), ein LEO-Netzwerk zu betreiben, besteht darin, ihm die Freiheit zu geben, den gesamten Globus als seinen Grundbesitz zu beanspruchen. Der einzige Weg, dies sicher zu tun, besteht möglicherweise darin, Anspruch auf ein schmales Höhenband zu erheben, ähnlich wie einem Funker Anspruch auf eine Frequenz zuerkannt wird. In Ermangelung einer globalen höhenregulierenden Behörde und mit der Geodiplomatie zwischen den Nationen in dem Staat, der es heute ist, wird eine solche Behauptung, unabhängig davon, von wem sie erhoben wird, nicht viel verdient.

Wann würde der Himmel zu vollgestopft sein, als dass Samsungs Traum realisierbar wäre? Ein Brief der NASA an die FCC vom Oktober 2020 deutet darauf hin, dass dies bereits geschehen ist. Einspruch gegen die genannten Pläne durch eine Firma namens AST & Science zum Aufbau des “ersten und einzigen weltraumgestützten Mobilfunk-Breitbandnetzwerks, auf das mit Standard-Smartphones zugegriffen werden kann”, warnte die Commercial Space Transportation Interagency Group der NASA, dass die Satelliten der privaten Gruppe zu nahe an einer Gruppe von Satellitenkonstellationen liegen würden, die die NASA betreibt mit Partnern, genannt “A-Train”. In dem Brief heißt es weiter, dass die Konstellation von AST “extrem große Satelliten in einem müllreichen Orbitalsystem enthält und daher eine sehr große Anzahl von Satellitenkonjunktionen erleben wird, sicherlich mit Trümmerobjekten und möglicherweise mit A-Train-Satelliten selbst.”

Damit hat die NASA versehentlich enthüllt, dass der Weltraum selbst für ihre eigenen Operationen bereits zu überladen ist. Mit anderen Worten: Der Weltraum – zumindest der Platz, den wir wirklich für 6G brauchen – könnte belegt werden.

Australische Universitäten werben für Krebserkennungsgeräte und zukünftige Telekommunikationsinnovationen

Thema 2: Ein neues Geschäftsmodell für Dienstleister

„Wir sprechen oft davon, über die Konnektivität hinauszugehen“, bemerkte Aaron Boasman-Patel, Vice President of AI and Customer Experience beim Telco Industry Consortium TM Forum, während eines kürzlich von der britischen 6GWorld produzierten Webcasts. “Was uns 5G und gegen Ende des Jahrzehnts 6G lehren werden, ist, wie wichtig Konnektivität als zugrundeliegende Technologie ist.”

Boasman-Patel sieht 5G als Grundlage für die Bildung einer Art Software- und Dienstleistungsmarkt, der selbst 6G wäre. Dieser Markt der oberen Ebene würde eher wie Cloud-Dienste und IT funktionieren, wo Anbieter einen Raum gemeinsam bewohnen, ihn aber nicht durchgehend besitzen.

“Am schwersten zu verstehen, sage ich, ist nicht unbedingt die Technologie”, fuhr er fort. “Die Technologie ist nur ein Teil des Puzzles. Sie müssen Ihre Betriebs- und Geschäftsmodelle grundlegend ändern und fragen, wie können wir dies mit der Technologie tun, anstatt umgekehrt?”

< p>Eine diskutierte Konfiguration würde es viel kleineren Organisationen als Telekommunikationsunternehmen ermöglichen, in begrenzten Gebieten Telekommunikationsdienstanbieter zu werden, und Unternehmenskunden selbst, Patches von drahtlosen Abdeckungsbereichen zu besitzen. Eine solche Konfiguration wäre eine Erweiterung des derzeit für 5G laufenden Multi-Access-Edge-Computing-Modells, bei dem Unternehmen mit eigenen Unternehmensstandorten ihre eigenen Türme betreiben. Dienst mit höherer Bandbreite.

Aber wenn die Aufteilung des Netzwerks die Lösung für die Bereitstellung einer hohen Bandbreite ist, was wäre dann der Anreiz für Telekommunikationsunternehmen, die großflächige Aufteilung und anschließende Eroberung großer Teile ihrer eigenen Netzwerke mit ihren eigenen Technologien zuzulassen? p>”Ich glaube nicht, dass es so einfach ist, wie es sich anhört”, bemerkte Boasman-Patel von TM Forum als Antwort auf diese Frage von ZDNet. Er fährt fort:

  Aaron Boasman-Patel

Grundsätzlich sagen wir, dass CSPs [Kommunikationsdienstanbieter] wahrscheinlich die Konnektivität besitzen werden. Aus diesem Grund bauen sie all diese Dienste aus und konzentrieren sich wirklich auf die bestmögliche Konnektivität. Wenn Sie mit Verizon sprechen, ist das ihr Mantra Nummer eins; wenn du mit Orange sprichst, ihr Mantra; Sprechen Sie mit Vodafone, das werden sie tun. Das ist von entscheidender Bedeutung, denn wie ich denke, haben wir jetzt mit COVID und verschiedenen Stadien von Menschen, die von zu Hause aus arbeiten, gesehen, dass Konnektivität der Kern von allem anderen ist. Ich denke, Konnektivität wird spannend, weil die Leute die Geschwindigkeiten brauchen. Sie wollen die Servicegarantie.

Sie werden diese Konnektivität immer besitzen. Interessant wird es jedoch bei den Anwendungen, die darauf sitzen. Ich glaube nicht, dass CSPs an jedem einzelnen Standort die Nase vorn haben und all diese Dienste anbieten können. Aber was ist, wenn wir zu einem [offenen Modell] migrieren, wo Sie einen Service kaufen und bereitstellen können und Sie diese Edge-Funktionalität teilen können? In einigen Bereichen, in denen Sie über eine stärkere Infrastruktur verfügen, können Sie diese Anwendungen also verschieben. . . zwischen CSPs, um Ihnen eine bessere Abdeckung zu bieten. Auf diese Weise erzielen Sie Einnahmen aus Ihrer Anwendung, da Sie keine Infrastruktur dort aufbauen müssen, wo es keinen Sinn macht.

(Hinweis: Wir bei ZDNet haben “CSP” in der Vergangenheit als eine Abkürzung für “Cloud Service Provider”, aber bei europäischen Telekommunikationsanbietern steht das “C” für “Communications”.

Nach Ansicht von Boasman-Patel könnte 6G also ein neues Geschäftsmodell hervorbringen, bei dem einzelne Telekommunikationsunternehmen die “End-to-End”-Kommunikation vorantreiben und weiterhin einzelne Kundenkonten unterhalten. Im Gegenzug müssten sie sich damit begnügen, die Abstände zwischen einem Ende und dem anderen zu verkürzen und die Kontrolle über die Kundenränder an einen IT-orientierten Marktplatz abzugeben, auf dem das „C“ für „Cloud“ steht.

Thema 3: Ergänzung oder Ersetzung von Mikrowellenfrequenzen durch Terahertz

„Was 6G nicht ist, ist ein neues Geschäftsmodell“, so Prof. Tafazolli. “Es ist nicht 5G plus KI, es ist nicht OpenRAN, es ist nicht schneller und es ist nicht sicherer. 6G sollte neue Funktionen bieten, die 5G nicht bieten kann, und ich glaube, [ein Beispiel] ist die Zeitsynchronisierung.”

Die Technologie, auf die sich Prof. Tafazolli hier bezieht, bedeutet mehr als nur das Kalibrieren von Metronomen. Er gehört zu einer wachsenden Gruppe von Ingenieuren, die die Möglichkeit eines zukünftigen Netzwerks voraussehen, in dem Funkwellen – deren Frequenzen zwischen knapp unter 6 GHz (dem “Sub-6” -Band) bis auf oder nahe dem Terahertz-Niveau (THz) liegen -) durch Ballungsräume gelenkt werden, von Punkt zu Punkt, wie Tischtennisbälle, die in einem Hindernisparcours von Metallpfannen abprallen. Das Metall würde in diesem Fall ein noch theoretisches Konzept zur Anpassung der Reflektivität von Blechen in Echtzeit beinhalten, sogenannte rekonfigurierbare intelligente Oberflächen (RIS). Wir könnten über Metallplatten an der Außenseite von Gebäuden sprechen oder, wenn Strahlen in Innenräumen gelenkt werden, buchstäblich reflektierende Tapeten.

Stellen Sie sich vor, die Metallpfannen in diesem Hindernisparcours könnten ihre Winkel geringfügig ändern, um den Wetterwechsel auszugleichen. RIS-Relais müssten genau dies tun. Aber ein funktionierendes RIS-Netzwerk würde Millionen und Abermillionen solcher Oberflächen erfordern, die an Gebäuden, Fenstern und Wolkenkratzern angebracht sind. Sie könnten die Welt so aussehen lassen, als ob Graffiti überall von einer außerirdischen Spezies hinterlassen worden wäre, die in QR-Codes kommunizierte. Die kollektiven Bewegungen von Oberflächen in einem solchen Netzwerk würden ein in der Geschichte der Menschheit nie erreichtes Maß an Orchestrierung erfordern. Also Zeitsynchronisation. Hier sind Technologien auf der subatomaren Ebene von Quantenprozessoren gefragt.

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Ein Papier vom Mai 2021 [PDF] legt nahe, dass eine vollständig passive RIS-Oberfläche beim Lenken von Signalen um physische Hindernisse effektiver (und offensichtlich energieeffizienter) sein kann als das von 5G implementierte Mehrantennen-MIMO-System. Das heutige MIMO kann den Pfadverlust überwinden, den 5G mmWave- und sogar Sub-6-Signale erleiden, indem sehr große Antennen, die mehrere Frequenzen empfangen, auf engstem Raum untergebracht werden. Aber dieser Prozess verbraucht enorm viel Strom, den 5G einsparen sollte. RIS würde dieses Problem durch die Verwendung von Metamaterialien umgehen, die in der Lage sind, ihr eigenes Reflexionsvermögen als Reaktion auf Spannungsänderungen in einer darunter liegenden Diode zu ändern und Phasenverschiebungen auszulösen. Diese Verschiebungen spiegeln sich buchstäblich in jedem Signal wider, das von ihnen abprallt, sodass sie in Echtzeit an sich ändernde Umgebungsbedingungen angepasst werden können.

Die IEEE-Forscher preisen einen absehbaren Zusatznutzen von RIS an: die Möglichkeit, Hochfrequenzsignale ohne Hilfe von Digital- oder Quantenkryptographie sicher zu machen, durch das Hinzufügen von künstlichem Rauschen und Phasenübergängen, die ein heimlicher Hörer aufgrund seines Andersseins Standort vom beabsichtigten Empfänger (so fantastisch das klingt), könnte nicht herausgefiltert werden.

Was 5G-Wireless-Geräte können, was 4G nicht kann

Thema 4: Überlagerte Netzwerkintelligenz< /h3>

Um dieses hochsensible und dynamische System des Signalaustauschs zu ermöglichen, würden unweigerlich KI-Funktionen erforderlich sein, die über alles hinausgehen, was jemals in einem Kommunikationsnetzwerk implementiert wurde. Forscher des St. Joseph Engineering College in Mangalore, Indien, schlagen vor, dass die erforderliche KI für 6G so umfangreich sein könnte, dass KI eigentlich die Grundlage des gesamten Netzwerkbetriebs werden sollte. Mit anderen Worten, 6G-Funktionen sollten sich auf einer KI-Plattform befinden und nicht umgekehrt.

Aus einem IEEE-Papier von 2020.

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In diesem Diagramm aus einem IEEE-Papier von Profs. Jagadeesha Brat und Salman AlQahtani, 5G auf der linken Seite wird durch einige der Komponenten in 5G New Radio (5G NR) repräsentiert: Enhanced Mobile Broadband (eMBB), Massive Machine-Type Communications (mMTC) und Ultra-Reliable Low-Latency Communications (uRLLC). Brat und AlQahtani greifen die Adjektive von 3GPP in Kleinbuchstaben auf und stapeln rechts mehrere neue Komponenten eines theoretischen 6G-Funkkerns und fügen Ideen wie “Ultra-High Security” (uHS) und “Ultra-High Sensing and Localization” hinzu ( uHSLo), die in diesem Fall eher Vorschläge als formelle Projekte sind.

Das Thema, das sie vermitteln, mag vorausschauend sein: Was auch immer aus 6G wird, es wird wahrscheinlich in noch mehr Technologiespuren unterteilt. Wenn das passiert, brauchen sie alle etwas, um sie alle zusammenzubringen und sie zumindest schlau erscheinen zu lassen.

Zudem bemerkte 6GWorld-Geschäftsführer Alex Lawrence in einer Notiz an ZDNet, die Intelligenz, die in jedes neue drahtlose Netzwerk eingebaut wird, muss sich auf alle Geräte ausdehnen, die mit dem Netzwerk verbunden sind. Dazu gehören nicht nur drahtlose Telefone, sondern auch drahtlose Fahrzeuge. Schrieb Lawrence:

Der Einbau von Security by Design in ein neues Netzwerk wird eine Premiere sein und wird wieder neue Ansätze und wahrscheinlich Geschäftsmodelle erfordern. Und dann gibt es noch andere Dinge zu bedenken, wenn die physische Welt mit der digitalen interagiert, wie zum Beispiel „funktionale Sicherheit“ und Belastbarkeit. Dies basiert auf der Annahme, dass keine Sicherheit für immer zu 100 % perfekt sein wird, insbesondere wenn Sie über das Netzwerk landesweit lebenswichtige Elemente laufen lassen. Staatsfeinde könnten zum Beispiel gerne alle autonomen Fahrzeuge eines Landes hacken. Funktionale Sicherheit bedeutet, die Autos so zu gestalten, dass sie selbst bei einem Hackerangriff oder einem Verbindungsabbruch nicht einfach in eine Menschenmenge fahren oder so. Und Widerstandsfähigkeit bedeutet, sicherzustellen, dass ein Angriff, der ein Auto lahmlegt, sich nicht so leicht auf andere Autos ausbreitet und es leicht ist, das angegriffene Auto wieder zum Laufen zu bringen.

Eine KI Datenschutzproblem? Das neuronale Netz weiß mehr als es sagt

Thema 5: Eine ganz neue Bedeutung von “Kopfstelle”

An diesem Wegweiser, sagte der weise Mann, geht man hinüber in die Twilight Zone.

“Welche Art von Mobilgeräten wird die Mobilfunkbranche revolutionieren und auf die gleiche Weise wie das iPhone und das IoT über die 5G-Wireless-Systeme hinausgehen?” liest ein Whitepaper vom April 2020, das von Senior- und Studentenmitgliedern des IEEE erstellt wurde [PDF]. Zur Genehmigung eingereicht: Ihr Gehirn, verbessert durch die Implantation einer biomechanischen Schnittstelle (BMI), in der sich Sonden befinden, die direkten Kontakt mit der Oberfläche haben.

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Die IEEE Senior Member Pedro Nardelli und Renan Moioli schlagen die Schaffung eines wirklich neuronalen Netzwerks vor, das sie BTC nennen. Ohne die realen Experimente, die dies noch beweisen, schlagen sie Folgendes vor: Sobald es für Basisstationen möglich wird, eine extrem hochfrequente Konnektivität zu erreichen, könnte der nächste natürliche Schritt darin bestehen, biologische Geräte zu verwenden, die bereits natürliche Signale bei diesen Frequenzen erzeugen , und verbinden Sie sie mit dem drahtlosen Netzwerk. Das BTC-Team hat geschrieben:

…Der Wandel hin zu Implantaten wird durch mehrere aufkommende drahtlose Dienste wie immersive Extended Reality (XR) und BMI weiter motiviert, bei denen der menschliche Körper und das Gehirn zu einem integralen Bestandteil des drahtlosen Dienstes werden. Bei diesen Diensten wird es bald notwendig sein, Kommunikationsverbindungen nicht nur zwischen Maschinen (MTC) und menschlichen Benutzern (HTC), sondern auch zwischen den Gehirnen verschiedener Benutzer bereitzustellen. Daher gehen wir davon aus, dass BTC die nächste Grenze in der drahtlosen Konnektivität sein wird… BTC-Verbindungen müssen so gestaltet sein, dass sie ein menschliches Gehirn nahtlos mit einem drahtlosen Netzwerk verbinden und möglicherweise eine Zwei-Wege-Kommunikation zwischen den Gehirnimplantaten des Benutzers und den verschiedenen Netzwerken und IoT-Geräte. Ein einzigartiges Merkmal von BTC-Links ist, dass das Netzwerk den Fähigkeiten des menschlichen Gehirns entsprechen muss – dem wohl leistungsstärksten Computer der Welt.

Das scheinbare Ergebnis hier: Wirklich coole Spiele , für einen. Als nächstes kommt natürlich die Telepathie, die Gehirne nicht nur mit 6G-Routern und Remote-Kameras, sondern auch mit anderen Gehirnen verbindet. Eine Hauptanforderung wäre natürlich “der leistungsstärkste Computer der Welt”, der sofort Szenen aus einem Douglas Adams-Roman erinnert.

All dies folgt auf die Bemühungen von 5G-Akteuren, Wissenschaftlern, Akademikern und mehr als ein paar Journalisten, den Mythos zu entlarven, dass 5G Chips in Ihr Gehirn implantieren wollte. Da es keinen offiziellen 6G-Funkstandard gibt, können wir vorerst sagen, dass dasselbe für 6G gilt. Spekulationen über eine zukünftige Technologie enthielten schon immer ein Element der Science-Fiction – zum Beispiel die Schlussfolgerung aus jeder Studie zur Quantenverschränkung, dass molekularer Transport tatsächlich möglich sein könnte. Manchmal ist Science-Fiction ein nützliches Werkzeug, das uns hilft, neu zu entdecken, wo die Grenzen der Sensibilität tatsächlich liegen.

Elon Musks Neuralink: Wir haben einem Affen beigebracht, mit seinem Verstand Pong zu spielen

Was ist, wenn es kein 6G gibt?

Was uns zu dieser sehr relevanten Frage führt. Die Beteiligten in drahtlosen Netzwerken haben ein berechtigtes Interesse daran, die Kontrolle über die Gateways zu behalten, über die auf ihre Netzwerke zugegriffen wird. Wir sprechen viel über die Entwicklung der Kommunikationstechnologie hin zu einer Informationstechnologie, in der es viel mehr Akteure in wettbewerbsorientierten Bereichen gibt und kein einzelner Anbieter den Kunden besitzt. Und wir beobachten eine Vielzahl von Technologien am Horizont (die meisten davon real), die dies belegen.

Aber jede dieser Technologien würde in unterschiedlichen Räumen funktionieren, wobei der Raum selbst (der Weltraum) nur eine Ebene bildet. Der Edge, wo Verarbeitung und Hochleistungslager näher am Endkunden erfolgen, wäre ein weiterer Raum. Und wenn Glasfaser-Backhaul mit Mikrowellen- und Terahertz-Sichtrelais koexistieren muss, kann das Eigentum am Datenverteilungsnetzwerk auf mindestens drei Schichten aufgeteilt werden, von denen jede ihre eigene Lieferkette und ihr eigenes Managementschema hat.

All dies würde es für Telekommunikationsunternehmen (die Verizons, Vodafones und Oranges der Welt) viel schwieriger machen, das “Eigentum” des Mobilfunkkunden zu beanspruchen. Warum sich also die Mühe machen, eine Größenvorteile aufzubauen, wenn die Bauherren selbst überfordert sind? Anders ausgedrückt, warum sich überhaupt die Mühe mit 6G machen?

Oliver Korfmacher

„Ich denke, dass die Teilnehmerdaten selbst, zumindest bei 5G, zumindest für eine bestimmte Gruppe von Abonnenten – beispielsweise Privatkunden – in einer Datenbank verbleiben werden“, antwortete Oliver Korfmacher, Vice President für Technologie und Telekommunikation bei der in Stockholm ansässigen Telco-Cloud-Plattform Anbieter Enea, im Gespräch mit einem 6GWorld-Panel. “Wir nutzen derzeit die Vorteile einer einzigen, zentralen Datenverwaltung und werden dies nicht sofort ablehnen.

“Bei 6G könnte sich das ändern”, schwenkte Korfmacher. „Sehr wahrscheinlich werden wir die Aufteilung von Abonnentendaten zwischen verschiedenen Anbietern erleben – [es] wird das nächste große Ding sein.“ Da 5G darauf ausgelegt ist, die Mobilität und das Roaming von Endgeräten (UE) zu unterstützen (damit ein Turm ein Signal empfangen kann, wenn sich ein Telefon aus der Reichweite eines nahegelegenen Turms bewegt), ist es sinnvoll, die UE-Teilnehmerdaten zentral zu halten. Er glaubt, dass für jedes System, das als 6G vorgesehen ist, eine solche Zentralisierung – die manche als „Lock-in“ bezeichnen könnten – möglicherweise nicht so notwendig ist.

Da das Festhalten an den eigenen Kunden der Schlüssel zum Erfolg der 5G-Wireless-Strategie bleibt, könnte 6G durchaus mit 5G koexistieren. . . als sein Konkurrent.

Erklärte Aaron Boasman-Patel:

Wenn wir zu dieser Multi-Vendor-Landschaft gelangen wollen, müssen wir wirklich anfangen zu verstehen, wie man das Netzwerk komponentisiert? Nun, das hat es noch nie gegeben. Wir verbringen viel Zeit damit, über die IT-Schicht zu sprechen, über die Schnittstellen im Funkzugangsnetz. Damit all dies funktioniert, müssen wir den Weg hinunter in das Netzwerk fahren, das traditionell nicht geöffnet ist. Es gibt viel, viel Vendor Lock-in auf der Netzwerkseite und viel Widerstand, dies tatsächlich in die verschiedenen Netzwerkfunktionen zu zerlegen.

Wir stellen die Frage an Prof. Henning Schulzrinne der Columbia University — dem ehemaligen CTO der FCC.

  Henning Schulzrinne

< p>„Ich sehe, dass wir zumindest auf absehbare Zeit bereits mehrere und wahrscheinlich immer mehr Tracks von Kommunikationsstandards haben“, sagte uns Prof. Schulzrinne. „Wir werden derzeit den Carrier-Track haben – in erster Linie 5G von 3GPP und verwandte Stellen. Wir werden die Enterprise-Version haben – auf absehbare Zeit größtenteils noch Wi-Fi. Das tue ich nicht Wir haben zunehmend Spezialnetzwerke wie ein WAN und ähnliche Arten von IoT-basierten Netzwerken mit geringer Bandbreite und großer Reichweite im industriellen Stil, die wichtiger sind, aber Nischennetzwerke, keine Allzwecknetzwerke .”

Einige, vielleicht sogar alle der Ziele, die Ingenieure und Akademiker für ihre jeweilige glänzende Zukunft voraussehen, können ohne 5G oder 6G sowieso erreicht werden. Und das mag gut sein, wenn wir das ursprüngliche Konzept eines “G” wieder aufnehmen, wie es von 3GPP wahrgenommen wurde: die technologische Spezifikation für den Kern und die Erreichbarkeit des drahtlosen Netzwerks. Es muss vielleicht keine Spaltung oder Kluft zwischen den Stakeholdern geben, glaubt Prof. Schulzrinne, wenn sich jeder auf seine eigenen Projekte konzentrieren würde. Der Professor fuhr fort:

Was ich als Chance sehe – und der Erfolg ist nicht garantiert, ist, dass wir derzeit eine Welt haben, in der die Wi-Fi-Welt und die Carrier-Welt zu konvergieren beginnen, aber dennoch ziemlich unterschiedlich sind, so dass a Unternehmen muss sich entscheiden. Sie werden möglicherweise auf Carrier-Style-Technologie wie 5G für Unternehmen setzen. Aber Sie bekommen die Geschichte. Es ist immer noch keine Mehrheit. Es ist immer noch schwer zu implementieren. Es erfordert ein hohes Maß an kommunikativer Kompetenz. Zu diesem Zeitpunkt sind Sie so ziemlich an einen einzigen Anbieter gebunden – sagen wir, Nokia oder Ericsson. Es ist nicht gut in Enterprise-Management-Systeme integriert, da sie als Carrier-Style-Systeme konzipiert sind. Es ist aus verschiedenen praktischen und Kostengründen nicht in eine bestehende Wi-Fi-Infrastruktur integriert. Ich sehe also eine Möglichkeit – und dies könnte eher eine 6G-Sache sein –, systematischer über eine Architektur nachzudenken, die verkleinert werden kann und eher den Mittelweg zwischen einem sehr einfachen Wi-Fi-Zugang einnimmt Point-Architektur, die wir derzeit in sehr kleinen Unternehmen haben, und den Carrier-Grade-, Carrier-Scale-, 5G-artigen Architekturstil, den wir haben.

Schulzrinne sieht in diesem Mittelweg zwischen WLAN-Router und 5G-Tower die Chance für eine radikal vereinfachte Architektur. Wer diese Chance ergreift, muss die Manager dieser Kommunikationsnetze mittlerer Reichweite entweder ausbilden oder ausbilden können. Hier wird es interessant: Haben Carrier ein Interesse daran, ein solches Know-how bei ihren Kunden zu pflegen? Laufen sie nicht Gefahr, genau das Element ihrer Leistung zu opfern, das ihre Prämie rechtfertigt? Fortsetzung Schulzrinne:

Es gibt eine Erkenntnis, dass die Carrier-Branche in Richtung der Unternehmensarchitektur verschmelzen muss, im Gegensatz zum umgekehrten Weg. Ich sehe das als viel produktiver an, einfach weil es viel mehr Unternehmen als Carrier gibt, sowohl in Bezug auf die Anzahl der Mitarbeiter als auch auf die Anzahl der bereitgestellten Sites. Ich sehe da eine Chance. Aber für 5G ist es dafür zu spät.

[ZDNet würdigt die hervorragende Arbeit von 6GWorld, seinem Chefredakteur Alex Lawrence , und seine Kollegen, die das 6GSymposium und die dazugehörigen Panels eingerichtet haben.]

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