Das europäische Forschungsprojekt Hexa-X-II hat mit dem Bericht D5.5 (PDF) den Abschlussbericht des Arbeitspaketes 5 (WP5) vorgelegt. Der Bericht gibt einen umfassenden Überblick über den aktuellen Stand der wichtigsten Technologietreiber im Kontext zukünftiger 6G-Systeme – von Endgeräten über Transceiver-Designs bis hin zu energieeffizienten Architekturen für das Internet der Dinge (IoT).
Der Bericht aktualisiert die Klassifikation von 6G-Geräten unter Berücksichtigung neuer Anwendungsszenarien und integrierter Sensoren. Es werden Schlüsseltechnologien aufgezeigt, die in Zukunft dazu beitragen sollen, die vielfältigen Anforderungen an Energieeffizienz, Zuverlässigkeit, Datenraten und Nachhaltigkeit zu erfüllen.
Ein zentrales Thema ist die Entwicklung von Transceiver-Technologien für die Frequenzbereiche FR1, FR2, FR3 sowie die Sub-THz-Bänder. Dabei werden Herausforderungen wie Nichtlinearitäten in Leistungsverstärkern, die Einhaltung elektromagnetischer Grenzwerte sowie der Einsatz intelligenter, rekonfigurierbarer Schnittstellen und netzwerkgesteuerter Repeater adressiert. Bei den Sub-THz-Transceivern stehen breitbandige Komponenten, resonante Tunneldioden sowie die Behandlung von Hardwareungenauigkeiten, beispielsweise durch gezielte Maßnahmen gegen Phasenrauschen, im Vordergrund. Vorgeschlagen wird unter anderem der Einsatz von irregulären Antennenarrays, um das Routing auf den Chips bei sehr hohen Frequenzen zu vereinfachen.
Zur Realisierung kompakter und leistungsfähiger 6G-Endgeräte werden im Rahmen des Projekts fortgeschrittene System-on-Chip-Architekturen (SoC) mit integrierten Beschleunigern für künstliche Intelligenz und Signalverarbeitung entwickelt. Die Leistungsfähigkeit dieser Architekturen wurde in physikalischen Benchmarks getestet. Ein Chip-Prototyp bestätigt die Funktionalität und die Einhaltung der Sicherheitsanforderungen auf Hardware- und Software-Ebene.
Für künftige IoT-Anwendungen werden innovative Konzepte für energieautarke und kostengünstige 6G-Geräte vorgestellt. Diese basieren auf neuartigen Fertigungsverfahren (z. B. gedruckte Elektronik), auf der Energiegewinnung aus mehreren Quellen, auf optimierten Protokollen und auf der drahtlosen Energieübertragung durch elektromagnetische Wellen im Bereich der Funkfrequenzen. Ziel ist eine nachhaltige Implementierung in energie- und kostenkritischen Anwendungsszenarien.
Zwei Proof of Concepts (PoCs) demonstrieren die praktische Umsetzbarkeit der entwickelten Technologien. Ein Beispiel zeigt die Nutzung von Backscatter-Kommunikation in der Umgebung für energieautarke Lokalisierungsdienste in Innenräumen. Ein weiteres demonstriert skalierbare Extended-Reality-Dienste mit minimalem Energieverbrauch. Beide Ansätze validieren zentrale WP5 Innovationen unter realen Bedingungen.
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