LG und Fraunhofer stellen 6G-Reichweitenrekord auf
Posted by Julia Werner •
5G & 6G in Dresden: Mobilfunk der Zukunft
Frank H.P. Fitzek ist Professor und der Leiter des „Deutschen Telekom-Lehrstuhls für Kommunikationsnetze“ an der Technischen Universität Dresden. Hier treibt er, vereint mit zahlreichen Experten, die 5G-Spitzenforschung für Deutschland und darüber hinaus voran. Im Gespräch sagt Fitzek, warum Dresden so wichtig für die Forschung am Mobilfunk ist und wie 5G die Wirtschaft verändern wird.
Herr Fitzek, wofür steht 5G?
FF: 5G ist ein Mobilfunkstandard der neuesten Generation, der fünften. Das heißt es gab vorher schon vier Generationen, die alle zehn Jahre neue Technologien geprägt haben. Aber immer in Hinblick darauf, wie Menschen miteinander kommunizieren oder wie Menschen Informationen aufnehmen. So hat uns die dritte und vierte Generation das mobile Internet gebracht, wie wir es heute kennen. 5G hat jedoch einen anderen Anspruch.
Und der wäre?
FF: Klar, wir können über 5G mit mehr Bandbreite kommunizieren und so schneller Musik runterladen. Der Fokus liegt jedoch mehr auf Maschinen. Die grundlegende Technologie, die dahintersteckt ist eine kurze Latenz, also eine geringere Verzögerung vom Netzwerk. Diese erlaubt es, Maschinen zu steuern. Da gibt es bestimmte Regelkreise, die mit einer geringen Latenz angesteuert werden müssen und das kann 5G.
Wie unterscheiden sich die Latenzen zwischen 4G und 5G?
FF: Bei 4G hat man Latenzzeiten von 40 Millisekunden. Das klingt nicht viel, ist aber für einen Regelkreis, um ein Auto oder den Roboter zu steuern, sehr viel. Bei 5G sind Verzögerungszeiten von ungefähr einer Millisekunde angedacht.
Warum braucht man 5G, um mit Maschinen zu kommunizieren?
FF: Mobilität spielt hier eine wichtige Rolle. Autos und Roboter gibt es schon und die funktionieren auch. Aber die Funkverbindung ist hier entscheidend. Autos und Roboter mit Kabeln sind undenkbar. Heute will man mit den Maschinen sprechen, die sich drahtlos und mobil bewegen – da muss die Verzögerung klein sein.
Welchen wirtschaftlichen und vor allem gesellschaftlichen Nutzen hat 5G?
FF: Die Gesellschaft profitiert an vielen Stellen von 5G, auch wenn es nicht so offensichtlich sichtbar sein wird. Wenn ich sage, ich möchte jetzt mal in die Oper fahren, und ich bestelle mir ein selbstfahrendes Taxi, dann wird das durch 5G gesteuert. Oder wenn ich in einen Laden gehe und ein Hemd kaufe, das ich vorher durch einen virtuellen Spiegel anprobiert habe. Dann wird es im Hinterhof direkt angefertigt, das passt dann auch wirklich und man spart sich Transportwege. Die Märkte werden lokaler und umweltbewusster.
Das bedeutet, es können auch kleinere Betriebe von der nächsten Mobilfunk-Generation profitieren?
FF: Wir haben hier ein paar Projekte wie das 5G Campus Project. Das beschäftigt sich damit, wie kleinere Unternehmen an der Digitalisierung teilhaben können. Gemeinsam mit Wandelbots schauen wir, wie in kleinen Betrieben Roboter angelernt werden können. Diese Daten müssen dann gespeichert und übermittelt werden. Das kann das 5G-Netz und wir können mit unseren Containern diese lokalen 5G-Netze direkt und mobil zu den Betrieben bringen.
Welche Anwendungsfelder werden außerdem durch 5G eröffnet?
FF: Die Möglichkeiten sind vielfältig: Es geht um Mobilität, fahrerlose Autos, Drohnen, bis hin zur Industrie 4.0 oder Mensch-Maschine-Interaktion in der Werkshalle. Auch Landwirtschaft, Bauen oder Medizin werden sich verändern.
Wie umweltfreundlich ist denn 5G? Verbraucht es viel mehr Energie?
FF: Das kommt auf die Betrachtungsweise an. 4G hat immer nur Daten transportiert, aber eben nicht in einer Cloud gespeichert. 5G bringt diesen Speicherort als Teil des Netzwerkes mit. Von der Seite: wahrscheinlich ja. Die Einsparpotenziale an Energie und CO2 sind auf der anderen Seite jedoch immens. So lassen sich Stromnetze effizienter verbinden und so werden wir insgesamt weniger verbrauchen.
Warum liegt die 5G-Schwerpunktforschung in Dresden?
FF: In Dresden waren wir eigentlich weltweit die Ersten, die über 5G nachgedacht haben. Es gab noch ein paar kleinere Zentren, die haben sich aber mehr auf die Datenrate konzentriert. Aber wir haben immer gesagt, wir brauchen ein Netz, das die Maschine steuert und auf die eine Millisekunde gepocht. Das war schon 2014, und dann haben wir schon das 5G Lab Germany gegründet. Bis dahin hat sich in Deutschland kaum jemand damit beschäftigt. Mittlerweile sind wir hier über 20 Professoren und insgesamt rund 600 Wissenschaftler, die sich mit diesem Thema beschäftigen. Dann sind wir auf die Industrie zugegangen und haben verschiedene Projekte gestartet.
Sie haben also Unternehmen konkret gefragt, was sie brauchen?
FF: Das ist einzigartig in Deutschland. Die Deutsche Telekom, Vodafone, Ericsson und Nokia waren als Partner dabei. Aber auch Autobauer wie Audi und Porsche und Landwirte waren beteiligt, also die, die es benutzen wollen. Aus diesen Kooperationen entstanden dann Testfelder. Jetzt geht es darum, daraus Dienste zu entwickeln, die der Industrie konkret helfen.
Was bringt denn die Forschung am neuen Mobilfunkstandard der Stadt als Wirtschafts- und Wissenschaftsstandort?
FF: Eine Menge. Wir haben hier den Exzellenzcluster CeTI („Zentrum für taktiles Internet mit Mensch-Maschine-Interaktion“), an der Technischen Universität, den ich leite. Durch die lokale 5G-Forschung hat sich Dresden weltweit einen Namen gemacht. Internationale Kommunikationsforscher kommen deswegen her.
Einige Bürger stehen 5G kritisch gegenüber. Wie stehen Sie dazu?
FF: Ich habe das lange Zeit unterschätzt. Ähnliche Vorbehalte gab es auch schon bei 3G und 4G. Das hörte aber schlagartig auf, weil es keinen Beweis aus wissenschaftlichen Untersuchungen für eine schädliche Strahlung der Netze gab.
Es gibt da zwei Gruppen von Skeptikern: Die eine will einen politischen Vorteil daraus ziehen, indem sie andere mit ihrer Angst vor sich hertreibt. Und es gibt die, die wirklich noch Fragen haben: Was ist das eigentlich? Denen möchten wir helfen zu verstehen, dass 5G nicht gefährlich ist. Dabei hilft es, 5G nach der Leistung der abgestrahlten elektromagnetischen Wellen einzuordnen. So wird deutlich: Die Strahlung früherer Mobilfunksysteme oder terrestrischer TV-Stationen war im Vergleich zu 5G immens.
Auch wenn ich in der Nähe der Hochspannungsleitung auf die Straßenbahn warte, bin ich etwa einer um das 30-fache höheren Strahlungsleistung ausgesetzt. 5G stellt also keine gesundheitliche Gefahr dar.
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Stand vom 15.04.2021
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LG und Fraunhofer stellen 6G-Reichweitenrekord auf
LG und Fraunhofer stellen 6G-Reichweitenrekord auf
Schon seit geraumer Zeit hört und liest man immer wieder vom NextGen Netz: dem 5G Mobilfunknetz für Handys und Smartphones. Gegenüber dem bisherigen Standard 4G, ist das neue Netz um einiges schneller und verspricht superschnelle Datenübertragungen und einwandfreie Netzbedingungen. Im Jahr 2019 begann der Netzausbau hin zum G5 Standard, allerdings klaffen in Deutschland immer noch riesige Lücken, die bis heute nicht geschlossen werden konnten. Vor allem abseits großer Metropolen ist das 5G Netz immer noch sehr eingeschränkt verfügbar. Behält man sich diese Information im Hinterkopf, klingt es fast ein wenig absurd, dass der Elektronikhersteller LG und das Fraunhofer-Institut nun am Nachfolger tüfteln: dem 6G Netz. Dazu wurden jetzt aktuelle Messergebnisse veröffentlicht, die wahnsinnige Zahlen aufzeigen.
Bahnbrechende Fortschritte in der Netzwerkforschung: Kommt bald das 6G-Netz?
Während mit dem 5G Netz bisher an die 10 GBit/s im Download und 2 GBit/s im Upload erreicht werden konnten, zeigt das 6G Netz noch beeindruckendere Ergebnisse. Dieses soll nämlich im bisher noch ungenutzten Terahertz-Bereich funken und Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 1 Terabyte pro Sekunde ermöglichen. Damit wäre der Datenaustausch bis zu 50-Mal schneller als beim 5G Netz. Jedoch zeigten sich bei den Tests für das neue Netz ein großes Problem auf: die Reichweite.
Die bisherigen Testreichweiten von LG und dem Fraunhofer-Institut konnten 100 Meter nicht überschreiten. Der verwendete Frequenzbereich lag hier bei 155 und 175 Gigahertz. Mit dem Einsatz von verschiedenen Verstärkern und Sendern, konnten die forschenden Techniker diese Ergebnisse jedoch erneut verbessern. Der neue Übertragungsrekord liegt nun bei 320 Metern, auch wenn diese Reichweite immer noch nicht bahnbrechend erscheint.
Nahe Zukunft soll 6G kommerziell nutzbar machen
LG und das Fraunhofer-Institut selbst bezeichnen diesen Fortschritt jedoch zurecht als bahnbrechend und als Schritt in die richtige Richtung für eine neue Zukunft der mobilen Netze. Bis der südkoreanische Elektronikhersteller jedoch maximale Geschwindigkeiten im 6G-Netz für Innen- und Außenbereiche umsetzen kann, bedarf es wohl noch weiterer Forschung und etlichen Testversuchen. Der Elektronikhersteller ist jedoch optimistisch und hält Gespräche über eine Netzwerk-Standardisierung bereits im Jahr 2025 für möglich. Doch LG ist hier nicht die einzige Firma, die an der neuen Technologie arbeitet. Auch die chinesische Regierung ist seit einigen Jahren stark in der Forschung rund um das 6G-Netz engagiert. Kommerziell soll die Technologie laut Plan ab 2029 möglich sein. Wie es bis dahin weitergeht, werden die kommenden Monate und Jahre zeigen.
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