In diesem Interview gibt Dr. Hosako Einblicke in den globalen 6G-Wettbewerb, die bahnbrechenden Technologien, die den Unterschied ausmachen werden, die zentralen technischen Herausforderungen, die japanischen F&E-Strategien und die ersten Industriezweige, die von diesen fortschrittlichen Netzen profitieren werden. Von der Integration künstlicher Intelligenz in das Netzwerk bis hin zur Terahertz-Band-Ausbreitung – wir untersuchen, wie Japan Innovationsführer ist und den Weg für eine hypervernetzte Welt ebnet.
• Frage 1 – Globaler 6G-Wettbewerb F: „Dr. Hosako, welche Stärken und Schwächen sehen Sie hinsichtlich Europas Forschungs- und Entwicklungspfad im Bereich 5G in Bezug auf seine Fähigkeit, im 6G-Wettlauf gegen Japan, Südkorea und die Vereinigten Staaten zu konkurrieren?“
A: Eine der größten Stärken Europas ist sein kollaboratives Forschungs- und Regulierungsumfeld. Die Europäische Union hat strategische Visionen für 6G formuliert, die Sicherheit, Ausfallsicherheit, Frequenzmanagement und Datenschutz priorisieren sowie die internationale Zusammenarbeit und Interoperabilität auf Basis globaler Standards fördern.
Aus rein technologischer Forschungsperspektive besteht in Europa im Vergleich zu Japan, Südkorea und den USA jedoch ein gewisser struktureller Rückstand. Erstens sind die industrielle Koordination und die Konzentration von Investitionen in disruptive Technologien in Europa noch immer stärker fragmentiert. Dies könnte den Übergang von der Forschung zur technologischen Entwicklung und zu groß angelegten Tests beeinträchtigen, beispielsweise in aufstrebenden Bereichen wie der Terahertz-Übertragung, photonischen Architekturen oder der Integration nativer KI in Netzwerke – Bereiche, in denen Japan durch Projekte des NICT und anderer Kooperationsorganisationen bereits bedeutende und ausgereifte Fortschritte erzielt.
• Frage 2 – Japanische Strategie und Alleinstellungsmerkmale „Japan hat sich sehr aktiv an 6G-Forschungs- und Entwicklungsinitiativen beteiligt. Welche konkreten Maßnahmen – in Bezug auf Forschung, industrielle Zusammenarbeit oder öffentliche Politik – haben Ihrer Meinung nach Japan aufgrund Ihrer Erfahrung im NICT einen Wettbewerbsvorteil verschafft?“
A: Im Bereich der Forschung hat Japan Technologien priorisiert, in denen es bereits über starke Kompetenzen verfügt. In diesem Fall hat das NICT als nationale Forschungs- und Technologieagentur Programme zur Weiterentwicklung von Prototypen strukturiert. Beispielsweise finanziert das NICT über den „Innovativen ICT-Fonds für Projekte jenseits von 5G/6G“ Projekte, die Technologien für die gemeinsame Infrastruktur von 6G entwickeln sollen, wie etwa fortschrittliche photonische Netze, nicht-terrestrische Netze und hochsichere integrierte Netze.
Im Hinblick auf die industrielle Zusammenarbeit ist einer der entscheidendsten Faktoren für Japans Wettbewerbsvorteil die Art und Weise, wie die Partnerschaften zwischen dem NICT, der Regierung und führenden Unternehmen der Branche strukturiert sind. Mithilfe der strategischen Fonds „Beyond 5G/6G“ hat das NICT Konsortien gefördert, die mehrere Betreiber und Anbieter (wie NTT, KDDI, Fujitsu, NEC und Rakuten Mobile) zusammenbringen, um interoperable Technologien zu entwickeln. Dazu gehören Technologien auf Basis föderierter optischer Netze, die die Zusammenarbeit verschiedener Anbieter ermöglichen und eine gemeinsame Dienstqualität gewährleisten. Die japanische 6G-Strategie ist klar auf die Vision ausgerichtet, die neuen Netze in eine soziale Infrastruktur zu transformieren.
Das vom NICT verwaltete Projekt „Beyond 5G/6G Fund“ zielt darauf ab, die gesellschaftliche Implementierung und die internationale Expansion voranzutreiben. Darüber hinaus hat Japan diese Bemühungen in eine nationale Vision integriert, die fortschrittliche Konnektivität als Säule der Wettbewerbsfähigkeit und Resilienz priorisiert und sich aktiv an der internationalen Standardisierung sowie der Zusammenarbeit zwischen Regierung, Industrie und Wissenschaft beteiligt.
• Frage 3 – Bahnbrechende Technologien „Welche der für 6G vorgesehenen Technologien – wie z. B. THz-Kommunikation, Massive Extreme MIMO, netzwerkintegrierte künstliche Intelligenz oder holographische Kommunikation – halten Sie für die ausgereifteste oder diejenige mit dem größten Potenzial für eine kurzfristige Implementierung?“
Was für eine interessante Frage! Zunächst einmal ist eingebettete künstliche Intelligenz (native KI) bereits Realität. Bei NICT nutzen wir sie als Motor, der das Netzwerk in Echtzeit verwaltet, das Spektrum optimiert und Verbindungsfehler reduziert. Zweitens, und das ist unbestreitbar, sind auch extremes Massive MIMO und massive Konnektivität sehr weit fortgeschritten.
Wir haben kürzlich die Möglichkeit demonstriert, zahlreiche Geräte gleichzeitig zu vernetzen – von Drohnen über Roboter bis hin zu XR-Systemen. Dies ist mit dem aktuellen 5G-Netz noch nicht möglich. So werden beispielsweise vollautomatisierte, drahtlose Fabriken realisierbar. Terahertz-Kommunikation (THz) befindet sich hingegen noch in der Testphase, obwohl bereits stabile Hochgeschwindigkeitsübertragungen erreicht wurden. Aufgrund ihrer begrenzten Reichweite wird ihr Einsatz zunächst auf bestimmte Bereiche wie Stadien oder Backhaul-Verbindungen beschränkt sein, bevor sie auch für Smartphones von Endverbrauchern verfügbar ist.
• Frage 4 – Kritische technische Herausforderungen „Welche technischen Hürden stellen die größten Herausforderungen für die kommerzielle Rentabilität von 6G dar, bevor es auf den Markt kommt, und wie gehen Sie diese in Ihren Laboren an? Zum Beispiel im Hinblick auf die Ausbreitung in THz-Bändern, die Energieeffizienz oder extrem niedrige Latenzzeiten.“."
Bevor 6G auf den Markt kommt, liegen die größten technischen Herausforderungen in der Ausbreitung im Terahertz-Bereich, der Energieeffizienz und der extrem niedrigen Latenz. Terahertz-Frequenzen sind äußerst empfindlich, da jedes Hindernis das Signal blockieren kann. Bei NICT setzen wir rekonfigurierbare intelligente Oberflächen (RIS) ein, die wie Spiegel wirken und Wellen in Echtzeit umlenken können. So erreichen wir eine stabile Abdeckung und Geschwindigkeiten von bis zu 100 Gbit/s in Innenräumen.
Andererseits stellt der Energieverbrauch eine entscheidende Herausforderung dar; 6G wird zehnmal mehr Geräte verbinden als 5G. Um dem zu begegnen, entwickeln wir das All-Photonic Network (APN), das den Energieverbrauch um den Faktor 100 reduziert und die Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit des Netzwerks gewährleistet. Schließlich ist die Latenz in Umgebungen mit vielen Geräten eine weitere Herausforderung, insbesondere in Fabriken, Stadien oder Drohnenschwärmen. Bei NICT haben wir native KI und hybrides Quantencomputing kombiniert, um Tausende von Geräten gleichzeitig mit Latenzen von unter 1 ms zu verwalten und so eine zuverlässige Leistung für kritische Echtzeitanwendungen sicherzustellen.
• Frage 5 – Regulierung und Standardisierung „Die globale Harmonisierung von Frequenzspektrum und Standards ist der Schlüssel zur Einführung von 6G. Welche regulatorischen oder standardisierungsbedingten Hindernisse könnten Ihrer Meinung nach die Masseneinführung verzögern und wie könnten diese überwunden werden?“
Eine der größten Hürden besteht darin, dass verschiedene Länder Frequenzbänder unterschiedlich zuordnen und die Regulierung unterschiedlich schnell vorantreiben, was zu Fragmentierung und Verzögerungen bei der Interoperabilität führt. Um dem entgegenzuwirken, ist es unerlässlich, die internationale Koordination durch gemeinsame Normungsgremien oder Foren zu fördern und öffentlich-private Partnerschaften zu unterstützen, die von der Entwicklungsphase an an offenen Standards arbeiten.
Frage 6 – Integration und industrielle Anwendungsfälle „Abschließend, mit Blick auf reale Anwendungen: Welche Industriezweige oder Dienstleistungen könnten als erste von 6G profitieren, und wie würden sich die Netzwerkanforderungen im Vergleich zu 5G verändern?“
Die ersten Branchen, die von 6G profitieren werden, sind diejenigen, in denen Genauigkeit, Kapazität und flächendeckende Versorgung entscheidend sind. Im Gesundheitswesen und in der Altenpflege könnte taktile Telepräsenz dank der enormen Bandbreite, die gleichzeitig 8K-Video, räumliches Audio und haptische Sensordaten unterstützt – etwas, das 5G heute noch nicht bieten kann –, Realität werden.
Im Bereich Mobilität und Logistik würde 6G dank der Integration von Satelliten und Höhenplattformen eine flächendeckende Versorgung zu Lande, zu Wasser und in der Luft ermöglichen und so von der reinen Mobilfunkabdeckung zu einer kontinuierlichen dreidimensionalen Vernetzung übergehen. Schließlich wird 6G in intelligenten Städten und im Katastrophenmanagement die Erstellung digitaler Zwillinge in Echtzeit ermöglichen und die Verbindungsdichte von 1 auf 10 Millionen Geräte pro Quadratkilometer erhöhen.
