6G: Mobilfunk-Visionen für die 2030er Jahre
Die technischen Anforderungen dieser Nutzungsszenarien gilt es mit 6G zu erfüllen. Nachhaltigkeit, Vertrauenswürdigkeit und digitale Teilhabe sind die ergänzenden übergeordneten Ziele für die zukünftige Kommunikation der 2030er-Jahre mit besonderem Schwerpunkt in den 6G-Netzen. Energie-Effizienz ist ein maßgebliches Entwurfskriterium für 5G, für 6G Netze gilt das Ziel, den CO2-Fußabdruck gegen null zu reduzieren. Ein noch wichtigerer Teil der Vision ist jedoch der mächtige Hebel der digitalen Transformation, der in vielen Branchen den CO2-Fußabdruck deutlich senken wird. Die Fähigkeiten eines 6G-Systems bedingen vertrauenswürdige Konzepte und Methoden zur Gewährleistung von Sicherheit und Privatheit in einem hoch komplexen Öko-System. Entsprechendes gilt für die Resilienz. Nicht zu vergessen ist die Bedeutung der digitalen Teilhabe aller Bevölkerungsteile, denn gerade die konsequente Digitalisierung auf Basis einer stabilen Kommunikationsinfrastruktur kann erst die größtmögliche ökologische und soziale Hebelwirkung erzielen.
Umsetzungsvision
Zum einen wird 6G die evolutionäre Weiterentwicklung bestehender Mobilfunksysteme im Sinne einer kontinuierlichen Leistungs- und Nutzensteigerung, mit einem deutlichen Zuwachs, sein. Dazu sind Spektralbereiche u.a. im Bereich 7 - 24 GHz und bis in den Sub-THz-Bereich (100 - 300GHz), mit Datenraten von bis zu einem Tbit/s und angestrebte Latenz-Zeiten von 0,1ms, anvisiert.
Neue, revolutionäre Funktionalitäten der Kommunikationsdienste in 6G werden durch die integrale KI und die Ausweitung des Kommunikationsspektrums in den Sub-THz-Bereich möglich. Die Erschließung des Spektrums im Sub-THz-Bereich erleichtert es, das 6G-System auch als ein Sensor-System zu nutzen, das Gegenstände und Personen wahrnehmen und deren Position bestimmen kann. In Verbindung mit der verteilten Intelligenz des Netzes lässt sich ein Umgebungsabbild erstellen, welches z.B. die Basis für die Abbildung der Umgebung im virtuellen Raum ermöglicht. Der wohl bedeutendste Anwendungsfall für diese passive Erfassung von Gegenständen und Personen liegt im Bereich Verkehrsmanagement. Das automatisierte Fahren kann unterstütz werden in der Wechselwirkung zwischen vernetzten und nicht vernetzten Verkehrsteilnehmern, die im 6G-System erfasst und verfolgt werden können. Es kann aber auch eine in Echtzeit aktualisierte Ansicht der realen Welt in den Cyber-Raum gespiegelt und damit die Vision des Metaversums Realität werden.
Voraussetzung für 6G wird auch die weitere Evolution von Halbleiter-basierten Systemlösungen sein (“system on chip“, SoC). Diese sind notwendig, um extreme Datenraten, höchste spektrale Effizienz und maximale Energieeffizienz zu ermöglichen.
Drahtlose Vernetzung wird in Zukunft in der Industrie der Regelfall werden, die aber unter Berücksichtigung von Kosten und innerbetrieblichen Aufwänden gerechtfertigt sein muss. Zukünftige Systeme müssen sich insbesondere im laufenden Betrieb bewähren, so dass ein Schwerpunkt bei einfachen, aber sicheren Bedienkonzepten sowie einer konsequenten Kostenoptimierung liegen muss. Hier kann die Modularisierung und Virtualisierung der Mobilfunkinfrastruktur eine wichtige Rolle spielen. Neben der erwarteten Effizienzsteigerung wird es darum gehen, die betrieblichen Abläufe so einfach und flexibel wie möglich zu gestalten, ohne dabei die Sicherheitsanforderungen zu kompromittieren.
Verschiedene Branchen werden neue und zunehmend maßgeschneiderte Features und Funktionen erfordern. KI- und Cloud-native Prinzipien über alle Netzwerkfunktionen hinweg ermöglichen ein wirklich kognitives Netzwerk und agile Services. 6G bietet die Möglichkeit, das Design der Systemarchitektur zu überdenken und auf die Vereinfachung von Funktionalitäten und Protokollen und die Verbesserung der Flexibilität und Programmierbarkeit abzuzielen. Das Zusammenwirken von Edge- und Cloud-Computing in vielen Branchen wird dafür eine wichtige Anwendung sein.
Was jetzt zu tun ist
Die gestarteten Förderprogramme gilt es fortzusetzen und bedarfsgerecht weiter zu entwickeln, sowie alle Partner einschließlich der Anwender ein-zubinden. Dadurch kann auch der Aufbau von Fachexpertise bei den Anwendern in den vertikalen Industrien für eine schnelle Implementierung sorgen.
Zur Positionierung einer starken Stimme Europas, ist es wichtig, dass die Telekom-Industriegemeinsam mit den zukünftigen Anwendern, was unter anderem das verarbeitende Gewerbe, aber auch die Automobilindustrie und Logistik miteinschließt, von Anfang an ein starkes Ökosystem bildet. Es geht darum, Interoperabilität und Skaleneffekte sicherzustellen. Das betrifft nicht nur die jeweils eigene Infrastruktur, sondern auch die Zulieferung vernetzter Produkte europäischer Hersteller in den Welt-markt, wobei besonders die kleinen Hidden-Champions darauf angewiesen sind.
Die Etablierung eines von den Marktteilnehmern allgemein akzeptierten globalen Kommunikationsstandards schafft erst die Voraussetzungen zur Entwicklung skalierbarer Anwendungen und Lösungen für vertikale Anwender, wie Industrie 4.0. Das Ziel muss eine bessere Einbindung der Anwender im Prozess und ein globaler und industriegeführter Standard sein.
Zur Unterstützung der 6G-Einführung und des weiteren 5G-Ausbaus sollte Deutschland die internationalen Bestrebungen zur Bereitstellung zusätzlichen Spektrums insbesondere unterhalb von 24 GHz und oberhalb von 100 GHz für den Mobilfunk in Betracht zu ziehen.
Damit der Ausbau aktueller und zukünftiger Mobilfunkgenerationen beschleunigt gelingen kann, müssen bau- und genehmigungsrechtliche Hürden konsequent und bundesweit gesenkt werden. Die Verwaltungsverfahren müssen vollständig digitalisiertund die gesellschaftliche Akzeptanz des Ausbaus verbessertwerden.
