Die AI-RAN-Revolution

Bewältigung der Uplink-Herausforderung durch KI-gestützte Innovation

Diese Zukunftsvision von AI-RAN ist jedoch nicht ohne Herausforderungen. Die Aufrechterhaltung einer robusten Uplink-Performance bei höheren Frequenzen ist mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. Der Wechsel von 3,5 GHz auf 7 GHz führt zu einer Erhöhung der Freiraumdämpfung (Free Space Path Loss, FSPL) um 4,5 dB, die durch die stärkeren Effekte von Gebäudemauern noch verschärft wird. Der Ausgangsleistung der Geräte werden durch die Vorschriften zur spezifischen Absorptionsrate (SAR) Grenzen gesetzt.

Die Antwort liegt in einer intelligenten Optimierung. Rohde & Schwarz konzentrierte sich auf zwei Strategien: Reduzierung des Kommunikationsprotokoll-Overheads und Erhöhung der Empfängerempfindlichkeit der Basisstation. Gemeinsam mit Qualcomm Technologies haben wir auf dem MWC 2025 eine KI/ML-basierte Feedback-Komprimierung für Kanalzustandsinformationen (Channel State Information, CSI) demonstriert und ein „beidseitiges Modell“ vorgestellt, bei dem die KI-Optimierung parallel im Endgerät (UE) und in der Infrastruktur (gNB) erfolgt. Dadurch verbesserte sich der Durchsatz, und die Testbarkeit derart komplexer Modelle wurde erstmals nachgewiesen.

3GPP erkannte das Potenzial und nahm beidseitige Modelle sowie CSI-Feedback-Komprimierung als Arbeitspunkt in Release 20 auf. Damit wurden entscheidende Standardisierungsbemühungen für Interoperabilität eingeleitet, mit Fokus auf Model Handling, Lifecycle-Management und Testbarkeit – um sicherzustellen, dass Lösungen unterschiedlicher Hersteller nahtlos zusammenarbeiten.

Mehr als nur Komprimierung: Verbesserte Empfängerempfindlichkeit durch digitale Nachverzerrung

Ergänzend zur CSI-Feedback-Komprimierung erzielte Rohde & Schwarz bedeutende Fortschritte beim Link-Budget für den Uplink. Eine kürzliche Zusammenarbeit mit Nokia Bell Labs demonstrierte KI/ML-basierte Basisstationsempfänger, die mit Hilfe von Digital Post Distortion (DPoD) verzerrte Uplink-Signale wiederherstellen. Wir haben diese Technik live auf dem MWC 2026 präsentiert.

DPoD verbessert das Link-Budget, erhält 5G-ähnliche Abdeckungsbereiche und erlaubt eine geringere Standortdichte, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führt. DPoD ermöglicht außerdem eine geringere Komplexität und einen niedrigeren Stromverbrauch der Mobilfunkgeräte. Während sich XR-Geräte von unhandlichen Headsets zu schlanken Brillen mit Kameras, Audio, Videoprojektion und haptischer Sensorik entwickeln, gewinnen Batterielaufzeit und verteiltes Computing für immersive Erlebnisse, insbesondere im Bereich Extended Reality (XR), zentrale Bedeutung. Die AI-RAN Alliance hat DPoD im November 2025 als offiziellen Arbeitspunkt festgelegt.

Integrated Sensing and Communication: Eine neue Dimension für 6G

Über die Kernnetzleistung hinaus unterstützt KI verschiedene neue 6G-Anwendungsbereiche. Integrated Sensing and Communication (ISAC) – eine Technologie, die Mobilfunknetze zur Objekterkennung nutzt – gewinnt zunehmend an Bedeutung. Die Möglichkeiten sind vielfältig: Erste Netzwerke zur Verfolgung von Schiffen in Häfen sind bereits in Betrieb. Weitere von 3GPP definierte Anwendungen umfassen intelligentes Verkehrsmanagement, topografische Kartierung, Gesundheitssensorik und Drohnendetektion.

Rohde & Schwarz hat sich seit den Anfängen in der ISAC-Forschung und -Entwicklung engagiert. Outdoor-Tests sind zwar wertvoll, aber von Wetterbedingungen und anderen Umgebungsfaktoren abhängig. Laborbasierte Messtechnik wie der R&S AREG800 bietet eine reproduzierbare Umgebung, die für die Optimierung von Signalformen und Entwicklung von Empfängeralgorithmen entscheidend ist, und emuliert Indoor- und Outdoor-Anwendungsfälle. Mehrere dynamische Ziele können eingestellt und hinsichtlich Entfernung (von 4 m bis 20 km), Geschwindigkeit und Radarquerschnitt (RCS) variiert werden. Jüngst wurde eine Mikro-Doppler-Simulation hinzugefügt, um die KI-basierte Objektklassifizierung besser zu unterstützen. Entsprechende Demonstrationen wurden auch auf dem MWC 2026 gezeigt.

Ausblick

Das Leitprinzip von 3GPP – KI dort einzusetzen, wo sie signifikante Vorteile bietet – gewährleistet einen pragmatischen Ansatz. Kontinuierliche Branchenzusammenarbeit, zuverlässige Testgeräte und solide Trainingsdaten sind entscheidend, um die Herausforderung der Interoperabilität in diesem sich stetig wandelnden Umfeld zu bewältigen.

Auf dem MWC 2026 knüpfte Rohde & Schwarz an die Dynamik von 2025 an und präsentierte weitere AI-RAN-Testlösungen, um zu einer nachhaltigen, intelligenten 6G-Zukunft beizutragen. Die AI-RAN-Revolution ist in vollem Gange. Rohde & Schwarz gestaltet diesen Wandel mit und ebnet den Weg für eine neue Ära vernetzter Erlebnisse.

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