Testes da banda FR3 para o 6G

Estado atual do 5G e do 5G-Advanced

Embora o 5G tenha trazido avanços significativos, como o fatiamento de rede (network slicing) e a integração de IA/ML para o processamento sofisticado de dados, a maioria das operadoras ainda não fez a transição para o modo autônomo (SA) — essencial para a conexão direta dos dispositivos à rede central 5G. Consequentemente, os serviços oferecidos pelo 5G continuam sendo semelhantes aos oferecidos pelo 4G. Além disso, ainda não surgiu nenhuma «killer application» (aplicação revolucionária) definitiva para o 5G, embora as fábricas inteligentes e os veículos autônomos sejam áreas promissoras.

O acesso fixo sem fio (FWA) demonstra potencial como um caso de uso fundamental, apoiado por investimentos no espectro FR2. Os desafios do FWA são (1) a coexistência de espectros e (2) a elevada perda de sinal e a distância entre o dispositivo e a estação rádio-base. O FR2 permite o uso de métodos de beamforming por meio de feixes de alta diretividade com grandes ganhos incorporados à arquitetura da antena.

Além disso, atualmente o 5G ainda não consegue oferecer suporte total a aplicações imersivas, que exigem taxas de transferência de dados excepcionalmente altas, baixa latência e sincronização em tempo real robusta. As redes de próxima geração (NG) são necessárias para implementar o agendamento adaptativo, o armazenamento preditivo em buffer e o tratamento de pacotes com base em prioridades que levam em conta os limites da percepção humana nos padrões de computação espacial.

A indústria está enfrentando esses desafios por meio de um processo em três etapas definido pelo 3GPP:

• Descrever o serviço como um todo da perspectiva do usuário final
• Organizar as funções de rede para mapear os requisitos de serviços às capacidades da rede
• Definir as funcionalidades de sinalização para dar suporte aos serviços identificados na Fase 1, com base na arquitetura definida na Fase 2

Assim que o 5G implementar as Releases 18 e 19, ele oferecerá suporte total a aplicações imersivas. No entanto, prevê-se que o suporte abrangente e as funcionalidades de rede exigidos por essas tecnologias avançadas só sejam plenamente concretizados com o advento do 6G e a integração da FR3.

Desafios dos testes da FR3

Os testes de ponta a ponta na FR3 são desafiadores, mas essenciais para avaliar as novas tecnologias 6G.

Os principais desafios dos testes incluem:

• A coerência de tempo e fase entre vários canais requer equipamentos altamente sofisticados e uma calibração meticulosa
• Simular com precisão imperfeições reais do hardware, como ruído de fase e interferência, sem introduzir artefatos irrealistas, requer ferramentas de emulação altamente precisas e adaptáveis.
• O processamento simultâneo de grandes larguras de banda e múltiplos canais aumenta a complexidade e exige um poder computacional elevado, além de equipamentos de teste avançados.
• A criação de ambientes de teste escaláveis para lidar com a crescente complexidade e as exigências de desempenho cada vez maiores dos futuros avanços da tecnologia 6G é um desafio que pode ser superado por meio de soluções avançadas baseadas em IA.
• O suporte para NTN requer funcionalidades de teste aprimoradas que cubram especificamente as condições de propagação para diferentes constelações de satélites. Ao contrário das redes terrestres, as NTNs funcionarão no modo duplex FDD.
• O GigaMIMO integrará mais elementos de antena nos conjuntos de antenas, permitindo um número muito maior de feixes simultâneos com uma largura de feixe mais estreita. Isso representará um desafio para os testes over-the-air (OTA) e exigirá novos métodos de teste.
• O compartilhamento de espectro multirádio (MRSS) deverá permitir que as redes 5G e 6G utilizem simultaneamente as mesmas bandas de frequência. Para isso, novos mecanismos para a coexistência equitativa do espectro devem ser definidos.
• Reproduzir uma ampla variedade de ambientes de propagação em um ambiente de laboratório controlado é um desafio devido às características únicas e aos diferentes níveis presentes em cada cenário.

Nossas soluções para testes da banda FR3 para o 6G

Os testes de FR3 exigem que os engenheiros modifiquem e testem parâmetros que ultrapassam as configurações atualmente permitidas pelo 5G padrão. Com as nossas soluções de geração e análise de sinais «Beyond 5G» (além do 5G), permitimos que os engenheiros criem sinais personalizados para testes de FR3. Isso significa que é possível modificar parâmetros, como largura de banda e formato de modulação, para testar novos aspectos da camada física em aplicações de desenvolvimento e pesquisa do 6G. Nossas soluções também oferecem suporte para emulação de desvanecimento de sinal para cobrir cenários de NTN.

O testador de comunicações sem fio CMX500 já está preparado para a FR3, oferecendo emulação de rede nas bandas FR1, FR2 e FR3 em um único aparelho. Esta solução all-in-one cria um ambiente de sinalização ao transmitir um sinal de célula FR3, sem a necessidade de nenhum hardware adicional. Ela também simula condições reais e realiza uma análise completa para verificar a capacidade de um dispositivo de atingir a taxa de transferência máxima, tornando o CMX500 a escolha ideal para pesquisa e desenvolvimento da FR3.

Além disso, o CMX500 oferece diversos recursos para testes de NTN. Ele emula o canal de rádio tanto a nível de rede quanto a nível de dispositivo, incorpora as melhorias da pilha de protocolos de NTN, oferece opções de testes de transferência e de mobilidade abrangentes de chamada, também oferece suporte para testes de interoperabilidade.