6G, eine neue Ära ist bereits im Anbruch. 6G-Patente sind Realität!

Während sich die Einführung von 5G noch in einem frühen Stadium befindet, hat die Forschung am Kommunikationssystem der nächsten Generation, nämlich 6G, bereits begonnen. F&E-Aktivitäten werden in verschiedenen Regionen mit vielfältigen Kooperationen durchgeführt und mehrere industrielle 6G-Programme auf der ganzen Welt wurden initiiert. Die Einreichung von 6G-Patenten und verwandten Technologiebereichen nimmt exponentiell zu. Einige der Technologiegiganten haben bereits mit Versuchen und Experimenten begonnen, und viele Standards Developing Organizations (SDOs) arbeiten an der Standardisierung von 6G-Technologien oder planen dies zumindest.

Es werden enorme Mittel bereitgestellt und mehrere Projekte werden von Regierungen oder nationalen Forschungsgesellschaften finanziert.

Der frühe Einsatz von 6G wird für 2028 prognostiziert und die Technologie wird voraussichtlich um 2030 verfügbar sein.

Was bietet 6G?

Hyperkonnektivität und ultimative Erfahrung, sowohl virtuell als auch physisch, sind die Hauptvision der 6G-Mobilkommunikation. Das THz-Spektrum wird genutzt und es wird erwartet, dass eine Spitzendatenrate von mehr als 1 Tbit/s erreicht wird. Eine extrem niedrige Latenz (0,1 ms) und Verarbeitungsverzögerung (10 ns) in Kombination mit einer nahezu 100-prozentigen Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit werden es ermöglichen, Dienste in Angriff zu nehmen, die es bisher nur im Science-Fiction-Bereich gab. Allgegenwärtige Dienste, die eine globale Netzwerkabdeckung mit mehr als 10 Millionen Geräteverbindungen pro 1 km2 ermöglichen, eine von Mobilgeräten unterstützte Geschwindigkeit von bis zu 1000 km/h und eine verbesserte Energieeffizienz sowohl für Geräte als auch für Netzwerke sind einige der angestrebten Merkmale.

Drei neue Dienste

Immersive Extended Reality (XR), Mobile Holograms und Digital Replica sind drei neue Dienste, die mit 6G entstehen und über die Fähigkeiten von 5G hinausgehen. Die erforderlichen Datenübertragungsraten liegen über den von 5G angebotenen Geschwindigkeiten und die entsprechende benötigte Hardware ist noch nicht verfügbar. Ein Video in 16K-UHD-Qualität für VR erfordert einen Durchsatz von 0,9 Gbit/s und ein Hologramm über 6,7 Zoll erfordert eine Geschwindigkeit von 580 Gbit/s, zwei Beispiele für die erforderlichen ultraschnellen drahtlosen Verbindungen, die nur mit 6G möglich sind.

Die Formulierung „ Multisensorische holografische Teleportation “ wird sogar verwendet, um die Übertragung aller Sinne zu beschreiben, die über die bloße 3D-Darstellung entfernter Objekte oder Personen hinausgeht.

Quelle: 6G – The Next Hyper Connected (von Samsung)

6G eine geopolitische Herausforderung

5G ist eine Technologie, die im Zentrum eines erbitterten geopolitischen und wirtschaftlichen Krieges zwischen vielen Ländern um die Erlangung der Weltherrschaft steht. Diese Tendenz wird sich mit 6G wahrscheinlich noch verstärken, wenn man bedenkt, dass verschiedene Regierungen digitale Souveränität anstreben, was zu mehr Spaltungen und Rivalität führt.

„Es mag seltsam erscheinen, mit der Gestaltung der 6. Generation mobiler Kommunikationsnetze (6G) zu beginnen, während 5G gerade erst mit der weltweiten Einführung beginnt. Aber wir können uns bereits mögliche zukünftige Anwendungsfälle vorstellen, wie etwa Teleportation und den digitalen Zwilling, intelligenten und autonomen Transport oder ein vollständig digitales Handels- und Zahlungserlebnis. … . In der Mobiltechnologie könnten, wie in vielen anderen Bereichen auch, geopolitische Faktoren eine stärker fragmentierte Zukunft für die Welt bedeuten. In ihrem Wunsch nach digitaler Souveränität drängen einzelne Regierungen tatsächlich nationale akademische und industrielle Forscher, so viel geistiges Eigentum wie möglich zu generieren und so die 6G-Landschaft zu gestalten.“

Prof. Noel Crespi, Telecom Sud Paris

Angesichts dieses Trends sind der Schutz des geistigen Eigentums und das Bewusstsein für die Dynamik von 6G-Patenten von entscheidender Bedeutung. IP-Rechte sind in diesem Zusammenhang nicht nur wertvolle Vermögenswerte, sondern vielmehr ein Schutzschild für das Überleben in weitreichenden und vielfältigen Anwendungsbereichen unter Verwendung einer Technologie, die im Mittelpunkt eines heftigen geopolitischen Krieges steht.

Neue Materialien – Neue Hardware

Damit die ehrgeizigen 6G-Ziele erreicht werden können, müssen neue Materialien verwendet und neue wesentliche Hardware geschaffen werden. Materialien wie Graphen und Metamaterialien werden für thermische, optische, elektrische und elektronische Funktionen sehr wichtig sein, und III-V-Verbindungen, die in 5G weit verbreitet sind, werden noch wichtiger. Softwareprogrammierbare Metaoberflächen, optische Geräte, THz-Transistoren – Transceiver – Dioden-Emitter sind Beispiele für neue Hardware, die benötigt wird. Batterielose, auf Lithionik basierende Geräte, die die drahtlose Informations- und Energieübertragungstechnologie WIET und Nodal Energy Harvesting nutzen, sind Beispiele für neue Arten von Feldern.

Inmitten der geopolitischen Spannungen und der jüngsten Herausforderungen und Engpässe in der Lieferkette suchen Kontinente nach Möglichkeiten, ihre strategische Autonomie, insbesondere im Technologiebereich, zu stärken. Der Bereich Telekommunikationselektronikkomponenten und Chipsätze stößt bei Industrie und Politik auf großes Interesse.
In den USA zielt das CHIPS-Gesetz auf die Entwicklung der inländischen Halbleiterfertigung sowie Forschung und Entwicklung ab, um die Wirtschaft und die nationale Sicherheit zu stärken und Amerikas Chip-Lieferketten zu stärken. In ähnlicher Weise zielt das European Chips Act darauf ab, Europas Technologieführerschaft zu stärken, indem Europas Wettbewerbsfähigkeit und Widerstandsfähigkeit bei Halbleitertechnologien und -anwendungen gestärkt werden. Eine EU-Investition in Höhe von über 43 Milliarden Euro wird bereitgestellt, um zur Verwirklichung des digitalen und grünen Wandels beizutragen. Die strategische Roadmap des Horizon 2020-Projekts COREnect zielt auf die europäische Führung bei Chips für 6G ab.

Die 6G-Welt wird viele weitere Aspekte umfassen, wie zum Beispiel langlebige Solar-HAPS-Drohnen mit einer Lebensdauer von fünf Jahren und Zehntausende von Satelliten mit besonders niedriger Umlaufbahn, was einen Kampf um die nationale Vorherrschaft auslöst.

Dienstleistungen im Bereich des geistigen Eigentums werden daher immer wichtiger, um diesen anspruchsvollen Weg der Innovation zu bewältigen.

6G-Patentdynamik und Top-Player

Mithilfe unserer proprietären Intellectual-Property-Intelligence-Software Orbit Intelligence war eine Analyse der Innovationsaktivitäten möglich, eine Arbeit, die durch gezielte Suche nach 6G-Patenten und verwandten technischen Bereichen erreicht wurde. Die Analyse zeigte, dass die Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten boomen, da mehr als 9.000 Patentfamilien im Zusammenhang mit 6G-Ermöglichungstechnologien identifiziert wurden. Der Technologiewachstumstrend ist enorm mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von ~62 % von 2015 bis 2020, was durch das junge Alter der Technologie gerechtfertigt werden kann, die sich noch in der Schwellenphase des Innovationszyklus befindet.

Viele private und öffentliche Akteure aus Industrie und Wissenschaft investieren bereits in Innovationen und Patentanmeldungen. 19 % der rund 9.000 Patentfamilien gehören den Top-10-Unternehmen. Technologieunternehmen wie Intel, Samsung und IBM übernehmen neben der Beteiligung großer Telekommunikationsunternehmen die Führung bei den Forschungsaktivitäten.

6G, geografische Gebiete der Innovation

Das wichtigste geografische Gebiet für 6G-Forschung und -Entwicklung ist China mit 50 % aller patentbezogenen 6G-Erfindungen, gefolgt von den USA und Südkorea. Seit 2015 beschleunigt sich die Zahl der Patentanmeldungen, wobei in den Top-3-Ländern ein exponentielles Wachstum zu beobachten ist.

Mit Innosabi Insight , einer unserer Innovation Management Suite, war es möglich, viele Programme und Projekte zu identifizieren, die rund um den Globus stattfinden.

Die Forschungsallianz von 6G, nämlich 6GANA (6G Alliance of Network AI), wurde im wichtigsten geografischen F&E-Gebiet, China, identifiziert. Das Projekt besteht aus 18 Gründungsmitgliedern und 11 Vollmitgliedern, die verschiedene Schlüsselakteure aus Industrie, Akademie und Instituten abdecken.
Das amerikanische Programm Resilient & Intelligent NextG Systems (RINGS) wird von der National Science Foundation (NSF) in Zusammenarbeit mit dem Office of the Under Secretary of Defense for Research and Engineering (OUSD R&E) und dem National Institute of Standards and Technology (NIST) geleitet ) und mehreren wichtigen Industriepartnern und verfügt über einen voraussichtlichen Finanzierungsbetrag zwischen 37,5 und 40 Millionen US-Dollar.
Die Beteiligung Südkoreas an der Innovation kann mit den hohen Investitionen des Landes in F&E-Aktivitäten in Verbindung gebracht werden. Das Ministerium für Wissenschaft und IKT (MSIT) des Landes hat einen 6G-F&E-Umsetzungsplan erstellt, der Investitionen in Höhe von rund 194 Millionen US-Dollar bis 2025 in sechs Schwerpunktbereichen vorsieht.

Auch in Europa florieren die Forschungsaktivitäten, allerdings ist zu beachten, dass die Zahl der europäischen 6G-Patentanmeldungen immer noch gering ist, trotz der vielen großen Projekte, die in der Region stattfinden, wie beispielsweise dem Hexa-X-Projekt, das von Nokia Solutions and Networks OY in Finnland koordiniert wird (technisch gesteuert von Ericsson) mit einem Gesamtbudget von 11.916.175 €, RISE-6G, das vom CEA (Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives) koordinierte französische Projekt mit einem Budget von 6.499.613 €, das von WINGS ICT koordinierte DEDICAT 6G-Projekt SOLUTIONS INFORMATION & COMMUNICATION TECHNOLOGIES IKE in Griechenland mit einer EU-Förderung von 6.461.391 € und viele weitere H2020-EU-Projekte mit einem Gesamtförderbudget von mehr als 39 Millionen €.
Gleichzeitig schlug die Europäische Kommission offiziell das Gemeinsame Unternehmen für intelligente Netzwerke und Dienste (SNS JU) als Rechts- und Finanzierungseinheit vor. Das SNS JU wird die Bündelung von EU- und Industrieressourcen im Bereich intelligente Netzwerke und Dienste mit einem Budget von 900 Millionen Euro für den Zeitraum 2021–2027 ermöglichen.

6G-Patent, Technologietrends ermöglichend

Blockchain/DLT, Energy Harvesting und Terahertz-Kommunikation sind die Top-Bereiche mit hoher Forschungsaktivität als potenzielle Technologien für die 6G-Kommunikation.

China ist bei der Innovation in allen technischen Bereichen führend, mit Ausnahme der nicht-terrestrischen Netzwerktechnologie, wo die US-Erfindungen die chinesischen Erfindungen übertreffen und fast dreimal so hoch sind.

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