Mediciones en la banda FR3 para la tecnología 6G

Estado de las tecnologías 5G y 5G-Advanced

Aunque la tecnología 5G ha introducido avances considerables como la segmentación de red (network slicing) y la integración de la IA/aprendizaje automático para un procesamiento de datos sofisticado, la mayor parte de operadores aún no han hecho la transición al modo autónomo (SA), el cual es fundamental para la conexión directa del dispositivo a la red principal 5G. En consecuencia, los servicios ofrecidos por la tecnología 5G continúan siendo similares a los ofrecidos por la tecnología 4G. Además, aún no ha surgido ninguna «aplicación revolucionaria» para la tecnología 5G, aunque tanto las fábricas inteligentes como los vehículos autónomos son áreas prometedoras.

El acceso inalámbrico fijo (FWA) muestra un gran potencial como un caso de uso clave ya que se encuentra respaldado por inversiones en el espectro FR2. Los desafíos del acceso inalámbrico fijo son (1) la coexistencia del espectro y (2) la elevada pérdida del trayecto y la distancia entre el dispositivo y la estación base. La banda FR2 permite métodos de formación de haces por medio de haces altamente direccionales con grandes ganancias incorporadas en una arquitectura de antena.

Además, la tecnología 5G no aún no puede admitir completamente aplicaciones inmersivas, las cuales requieren de velocidades de transferencias de datos excepcionalmente altas, baja latencia, así como una sincronización sólida en tiempo real. Son necesarias redes de nueva generación (NG) para implementar una planificación adaptativa, un almacenamiento en búfer predictivo y un manejo de paquetes basado en prioridades que tengan en cuenta los umbrales de percepción humana en los patrones de computación espacial.

La industria aborda estos desafíos con un proceso de tres etapas definido por 3GPP:

• Describir el servicio general desde una perspectiva de usuario final
• Organizar las funciones de red para mapear los requisitos de los servicios para las funciones de la red
• Definir las funcionalidades de la señalización para permitir los servicios que se identificaron en la etapa 1 en función de la arquitectura que se definió en la etapa 2

Una vez que la tecnología 5G implemente los Releases 18 y 19, admitirá completamente aplicaciones inmersivas. Sin embargo, se prevé que tanto el soporte integral como las funciones de red que requieren estás tecnologías de vanguardia solo se harán realidad completamente con la llegada de la tecnología 6G mediante la integración de la banda FR3.

Desafíos de las mediciones en la banda FR3

Las mediciones de extremo a extremo en la banda FR3 son muy complejas pero esenciales a la hora de evaluar las nuevas tecnologías 6G.

Entre los principales desafíos tenemos:

• Tanto la coherencia de fase como de tiempo a lo largo de múltiples canales requiere de equipamiento altamente sofisticado, así como de una calibración meticulosa
• Simular con precisión las imperfecciones de hardware en condiciones reales como el ruido de fase y las interferencias, sin introducir artefactos poco realistas, requiere de herramientas de emulación muy precisas y adaptables.
• Manejar amplios anchos de banda y múltiples canales en simultáneo aumenta de manera significativa la complejidad, además exige una potencia computacional considerable, así como instrumentación de T&M de última generación.
• Los entornos de medición con la capacidad de adaptarse para manejar tanto la creciente complejidad, como las exigencias de rendimiento cada vez mayores de los futuros avances de la tecnología 6G son un desafío que puede abordarse por medio de soluciones de vanguardia basadas en la IA.
• La compatibilidad con las redes NTN requiere de capacidades de prueba mejoradas que cubran de manera específica las condiciones de propagación de las diferentes constelaciones satelitales. A diferencia de las redes terrestres, las no terrestres operarán en modo dúplex FDD.
• GigaMIMO integrará más elementos de antena en los sistemas de antenas, lo que permitirá un número mucho mayor de haces simultáneos con un ancho de banda más angosto. Esto será todo un desafió para las mediciones «over-the-air» (OTA) y exigirá nuevos métodos de prueba.
• Se espera que la compartición de espectro para múltiples tecnologías de acceso radio (MRSS) permita que tanto la tecnología 5G como la 6G utilicen en simultáneo las mismas bandas de frecuencia. Para lograr esto, deben definirse nuevos mecanismos que aseguren una coexistencia equitativa del espectro.
• Reproducir una amplia gama de entornos de propagación en un entorno de laboratorio controlado es un desafío debido a las características únicas y a los distintos niveles que presenta cada escenario.

Nuestras soluciones para mediciones en la banda FR3 para la tecnología 6G

Las mediciones en la banda FR3 requieren que los ingenieros modifiquen y prueben los parámetros más allá de los ajustes permitidos actualmente del estándar 5G. Con nuestras soluciones de análisis y generación de señales «más allá de 5G», permitimos a los ingenieros crear señales personalizadas para las mediciones en la banda FR3. Esto significa que es posible modificar parámetros, como el ancho de banda y el formato de modulación, a fin de probar nuevos aspectos de la capa física para aplicaciones de I+D de la tecnología 6G. Nuestras soluciones también permiten la emulación de desvanecimiento para cubrir los escenarios de las redes NTN.

El probador de comunicaciones inalámbricas Probador ya está listo para la banda FR3, ofrece emulación de red en las bandas FR1, FR2 y FR3 en un solo instrumento. Esta solución «todo en uno» crea un entorno de señalización al transmitir una señal celular FR3, sin la necesidad de hardware adicional También simula condiciones reales y realiza un análisis completo a fin de verificar la capacidad del dispositivo de alcanzar el máximo rendimiento, lo que hace del CMX500 la elección ideal para la I+D de la banda FR3.

Además, el CMX500 ofrece muchas funciones para pruebas de redes NTN. Emula el canal radioeléctrico tanto a nivel de red como de dispositivo, incorpora las mejoras de la pila de protocolos de las redes NTN, proporciona opciones completas de pruebas de movilidad y traspaso, y además permite realizar pruebas de interoperabilidad.