德国弗劳恩霍夫应用研究促进协会北京代表处
6G,下一代移动通信技术
作为弗劳恩霍夫6G技术的旗舰项目,6G SENTINEL致力于研究下一代移动通信技术。参与项目的5个弗劳恩霍夫研究所(弗劳恩霍夫集成电路研究所、通信研究所、放通信系统研究所、应用固态物理研究所以及可靠性和微集成研究所)正在为即将出台的6G移动通信标准开发关键技术。

6G,帮助实现无人驾驶的下一代移动通信技术 ©Fraunhofer

6G SENTINEL不仅专注于现有5G技术的持续进一步发展,还专注于开发全新的方法来提高移动通信的数据传输速率、可获取性、准确性和可靠性,从而帮助实现在虚拟现实(AR/VR)、数字孪生,工业4.0,自动驾驶以及远程呈现和远程操作等方面的应用。首要任务是开发太赫兹频率和技术,从而实现更灵活的网络,特别是和卫星以及飞行平台相结合。
©Fraunhofer IIS

除了对设备天线和前端模块的性能提升,无线接入网(RAN)的传输技术,以及核心网络的灵活性也会得到进一步开发。这也说明该项目会提高整个无线通信系统中各个相关模块的性能。
 
据预测,从5G到6G,数据速率和可靠性将提高100倍,延迟和连接密度也将提高10倍。这要求除了针对5G技术本身的进一步挑战,对颠覆性新技术、新方法也提出了巨大要求。这其中包括:用于移动终端设备的太赫兹技术、具备可变架构的灵活网络,尤其是飞行平台和卫星、6G网络定位,以及对6G网络架构的全面了解。
 
该项目的目标是开发一个符合弗劳恩霍夫愿景的6G系统架构来作为其他技术开发的基础。对于6G架构最为关键的部分是,提高频谱的再利用率,从而保障频谱的利用率和数据的传输速度。这可以最小的基站,大规模的天线系统(Massive MIMO),以及基于更高频率(毫米波和太赫兹)的传输来实现。
 
此外,针对移动互联网,也有必要将小型基站和无架构的通信系统集成到6G网络架构中。作为非地面基站,卫星和飞行平台旨在帮助短距离下的通信连接,并确保城市地区以外的大范围区域覆盖。这里,核心网络必须允许具有不同范围、频率、传输速率和延迟的异构无线接入网的集成。


针对太赫兹技术,Fraunhofer的联盟组织正在开发频率范围介于100到300GHz之间的无线信道模型和链路级模拟器。这是一种基于D波段的高集成太赫兹传输模块,包含一个完全集成的天线,基于光子的太赫兹传输模块,以及用于移动太赫兹连接的传输技术。
 
将这些关键组件集成到一个演示器中,从而验证太赫兹通信在移动通信应用上的可行性和性能。此外,用于灵活的6G核心网的软件模块,以及完全集成的定位方案,将会被开发和集成到一个6G架构的原型测试演示器中。
 
项目的另外一个目标是为预计在2030年出台的6G通信标准,提供基本原理、标准、定义和指南。