Испытания 6G FR3

Текущее состояние развития 5G и 5G-Advanced

Стандарт 5G принес с собой такие существенные нововведения, как сегментирование сети и интеграция алгоритмов искусственного интеллекта и машинного обучения в целях сложной обработки данных, однако многие операторы все еще не перешли на автономный режим (SA), необходимый для реализации прямого подключения устройств к базовой сети 5G. В результате предлагаемые в сетях 5G сервисы по-прежнему аналогичны сервисам 4G. Кроме того, на сегодняшний день отсутствует прорывной сервис, который мог бы стимулировать повсеместное внедрение 5G, хотя «умные» заводы и автономные транспортные средства представляют собой многообещающие области применения.

Фиксированный беспроводной доступ (FWA) может стать ключевым сценарием использования при условии вложения средств в диапазон FR2. Однако FWA имеет такие недостатки, как (1) сосуществование спектра и (2) высокие потери в тракте + расстояние между устройством и базовой станцией. Диапазон FR2 позволяет применять методы формирования лучей с очень точной диаграммой направленности и высокими коэффициентами усиления в системе антенн.

Также стоит отметить, что в 5G в настоящее время в недостаточной степени поддерживаются приложения с эффектом полного погружения, для которых требуются чрезвычайно высокие скорости передачи данных и надежная синхронизация в реальном масштабе времени. Сети следующего поколения (NG) необходимы для реализации технологий адаптивного планирования, упреждающей буферизации и обработки пакетов с приоритетами, которые воссоздают субъективно воспринимаемые человеком пороговые значения в последовательностях пространственных вычислений.

Для решения этих задач в отрасли применяется установленный консорциумом 3GPP 3-этапный процесс:

• Описание всего сервиса в целом с точки зрения конечного пользователя
• Организация функций сети таким образом, чтобы требования к сервису соответствовали возможностям сети
• Определение функций передачи сигналов в целях поддержки определенных на 1-м этапе сервисов на основе определенной на 2-м этапе архитектуры

Как только в сети 5G будут реализованы выпуски 18 и 19, эта сеть будет полностью поддерживать приложения с эффектом погружения. Однако всеобъемлющая поддержка и сетевые функции, необходимые для этих продвинутых технологий, будут возможны только с внедрением стандарта 6G и интеграцией диапазона FR3.

Задачи, связанные с испытаниями FR3

Сквозные испытания FR3 являются непростой задачей, однако они жизненно необходимы для анализа новых технологий 6G.

Основные трудности при испытаниях:

• Для обеспечения когерентности по фазе и времени в нескольких каналах требуются очень сложное оборудование и тщательная калибровка.
• Для точного моделирования реальных погрешностей аппаратного обеспечения, таких как фазовый шум и помехи, без внесения нереалистичных составляющих требуются прецизионные и гибко подстраиваемые средства эмуляции.
• Для одновременной работы с широкими полосами пропускания и несколькими каналами требуются повышенная сложность, огромная вычислительная мощность и современное испытательное оборудование.
• Создание масштабируемых испытательных установок, способных справляться с неизменно растущей сложностью и всё более высокими потребностями будущих приложений 6G, является непростой задачей, решение которой возможно с помощью современных средств на основе искусственного интеллекта.
• Для поддержки неназемных сетей требуются расширенные испытательные средства, способные поддерживать условия распространения сигналов в различных группировках спутников. В отличие от наземных сетей, неназемные сети работают в режиме дуплексной связи с частотным разделением.
• Технология GigaMIMO интегрирует большее количество антенн в антенные решетки, позволяя существенно повышать количество одновременных лучей с меньшей шириной луча. Это ведет к усложнению эфирных испытаний и требует применения новых методов испытаний.
• Технология совместного использования спектра (MRSS) позволит одновременно использовать одинаковые диапазоны частот в сетях 5G и 6G. Для этого необходимо будет определить новые механизмы справедливого сосуществования в спектре.
• Моделирование разнообразных сред распространения сигналов в контролируемых лабораторных условиях является сложной задачей, поскольку каждый сценарий отличается уникальными характеристиками и различными уровнями.

Наши решения для испытаний 6G FR3

Для проведения испытаний FR3 разработчики должны изменять и испытывать параметры, выходящие за рамки разрешенных в настоящее время настроек стандарта 5G. Используя наши решения «За пределами 5G» для генерирования и анализа сигналов, разработчики могут создавать специальные сигналы для испытаний FR3. Таким образом можно изменять такие параметры, как полоса пропускания и тип модуляции, чтобы испытывать новые аспекты физического уровня при решении задач по исследованиям и разработкам в области 6G. Наши решения также поддерживают эмуляцию замирания сигналов в сценариях неназемных сетей.

Тестер беспроводной связи CMX500 уже поддерживает диапазон FR3, позволяя эмулировать сети в диапазонах FR1, FR2 и FR3 с помощью одного прибора. Это универсальное решение создает сигнальную среду путем передачи сотового сигнала FR3 без необходимости в дополнительном оборудовании. Кроме того, тестер CMX500 позволяет моделировать реальные условия и проводить подробный анализ в целях проверки способностей устройства к достижению максимальной пропускной способности, поэтому он идеально подходит для исследований и разработок в диапазоне FR3.

Тестер CMX500 также включает в себя разнообразные функции для испытаний неназемных сетей. Он эмулирует канал радиосвязи на уровнях сети и устройства, содержит улучшения стека протоколов для неназемных сетей, дает широкие возможности для испытаний мобильного доступа и переключений, а также поддерживает испытания функциональной совместимости.