Medidas de FR3 para 6G

Estado de 5G y 5G-Advanced

Si bien 5G ha introducido avances importantes como la segmentación de red y la integración de IA/aprendizaje automático para el procesamiento de datos avanzado, la mayoría de los operadores todavía no han llevado a cabo la transición al modo independiente (standalone o SA), que es esencial para la conexión directa de los dispositivos a la red básica 5G. Por consiguiente, los servicios que ofrece 5G son todavía similares a los que ofrece 4G. Además, todavía no ha emergido ninguna «killer application» definitiva para 5G, si bien las fábricas inteligentes y los vehículos autónomos son áreas muy prometedoras.

El acceso inalámbrico fijo (FWA, por sus siglas en inglés) muestra potencial como posible caso de uso clave, apoyado por inversiones en el espectro FR2. Los inconvenientes de FWA residen en (1) la coexistencia en el espectro y (2) la alta pérdida de trayecto y distancia entre el dispositivo y la estación base. FR2 permite aplicar métodos de formación de haces mediante haces altamente direccionales y con gran ganancia integrados en la arquitectura de antena.

Además, 5G no satisface por completo las exigencias de las aplicaciones inmersivas, a saber: velocidades de datos extremadamente altas, baja latencia y sincronización estable en tiempo real. Se requieren redes de próxima generación (NG) para implementar una planificación adaptativa, almacenamiento en búfer predictivo y procesamiento de paquetes basado en prioridades que contemplen umbrales de percepción humana en patrones de computación espacial.

El sector aborda estos desafíos con un proceso en 3 etapas definido por 3GPP:

• descripción del servicio en general desde la perspectiva del usuario final
• organización de funciones de red para asignar requisitos de servicio a las capacidades de la red
• definición de funciones de señalización para ofrecer servicios identificados en la etapa 1 basados en la arquitectura definida en la etapa 2

Una vez que se implementen las Releases 18 y 19 de 5G, estará en condiciones de apoyar aplicaciones inmersivas sin las limitaciones actuales. Sin embargo, es previsible que la compatibilidad total y las capacidades de red que exigen estas tecnologías avanzadas no se alcancen de forma definitiva hasta que llegue 6G, con la integración del FR3.

Desafíos asociados a las medidas en FR3

Las medidas de extremo a extremo en el rango FR3 plantean dificultades, pero son fundamentales para evaluar las nuevas tecnologías 6G.

Algunos de los desafíos de medida más importantes son:

• Coherencia de fase y tiempo entre varios canales, que requiere instrumentos muy sofisticados y una minuciosa calibración
• Simulación precisa de imperfecciones de hardware en la aplicación real, como ruido de fase e interferencias sin introducir artefactos lejanos a la realidad, para lo que se requieren herramientas de simulación de alta precisión y muy adaptables.
• Procesamiento de grandes anchos de banda y varios canales simultáneamente, que aumenta la complejidad y exige una considerable potencia de cálculo, así como instrumentación avanzada.
• Entornos de test escalables para abordar la creciente complejidad y las mayores exigencias de rendimiento de los futuros avances en 6G, un desafío que puede abordarse con soluciones avanzadas asistidas por IA.
• Compatibilidad para NTN, que exige funciones de medida avanzadas que cubran específicamente las condiciones de propagación para diferentes constelaciones de satélites. A contrario que las redes terrestres, las NTN funcionarán en modo dúplex FDD.
• GigaMIMO integrará más elementos de antena en los conjuntos de antenas, y permitirá así un número de haces simultáneos mucho mayor con un ancho del haz menor. Esto añadirá una nueva dimensión a las pruebas OTA y exigirá nuevos métodos de medida.
• Compartición de espectro multirradio (MRSS), que hará posible que 5G y 6G utilicen las mismas bandas de frecuencias simultáneamente. Para ello deberán definirse nuevos mecanismos que garanticen una coexistencia equilibrada en el espectro.
• Replicar una amplia gama de entornos de propagación en una configuración de laboratorio controlada representa todo un reto debido a las características únicas y los niveles variables de cada escenario.

Nuestras soluciones para medidas de FR3 en 6G

Para realizar medidas de FR3, los ingenieros deben modificar y medir parámetros que van mucho más allá de los ajustes actualmente permitidos en el estándar para 5G. Con nuestras soluciones de generación y análisis de señales «más allá de 5G» facilitamos a los ingenieros la creación de señales personalizadas para medidas de FR3. Esto significa que es posible modificar parámetros como el ancho de banda o el formato de modulación para verificar nuevos aspectos de la capa física para aplicaciones de investigación y desarrollo de 6G. Nuestras soluciones ofrecen también simulación de fading para escenarios de NTN.

El comprobador de comunicaciones inalámbricas CMX500 está ya preparado para el rango FR3, con simulación de redes que abarca FR1, FR2 y FR3 en un solo equipo. Esta solución «todo en uno» pone a disposición un entorno de señalización donde se transmite una señal de celda FR3 sin necesidad de ningún otro hardware. También simula condiciones reales y ejecuta un análisis exhaustivo para verificar la capacidad de un dispositivo para alcanzar el máximo rendimiento, lo que convierte al CMX500 en la elección ideal para el trabajo de investigación y desarrollo de FR3.

Asimismo, el CMX500 ofrece numerosas funciones de medida de NTN. Permite simular el canal radioeléctrico tanto a nivel de la red como del dispositivo, incorpora las mejoras de la pila de protocolo de NTN, proporciona opciones avanzadas de test de movilidad y traspaso, y ofrece medidas de interoperabilidad.