2022. 07. 25. - 11:50
6G - Egy még nem létező technológia tesztelése
A 6G okozta paradigmaváltáshoz számos innovatív tesztelési megközelítés kell majd – rendkívül érdekes helyzet azonban tesztelni egy még nem létező technológiát.
A következő generációs kommunikációs mobilhálózat érkezése már a küszöbön áll – sokan kíváncsiak arra, miként változtatja majd meg kapcsolatunkat a 6G a technológiával.
Cikkünk első részében ennek előzményeiről esett szó.
Kérdés azonban, hogyan tesztelhető egy még nem létező technológia?
Bár a 6G technológia még csak kialakulóban van, meglehetősen összetett - ezért egyértelmű, hogy a tesztelés kritikus szerepet fog játszani a folyamatban.
„A 6G tesztpadjait létrehozó vállalatoknak szembe kell nézniük azzal az egyszerű ténnyel, hogy a 6G egy törekvő cél, s még nem valós specifikáció – mondta Greg Jue, a Keysight Technologies 6G rendszermérnöke. - A 6G jövőkép megvalósításához szükséges hálózati összetettség az ökoszisztéma minden aspektusának iteratív és átfogó tesztelését teszi szükségessé; ám mivel a 6G egy kialakulóban lévő hálózati koncepció, az ehhez szükséges eszközöknek és technológiának alkalmazkodónak és rugalmasnak kell lennie.” Olvasd el: Engedélyt kapott a 6G technológia fejlesztésére a Keysight
Még annak meghatározása is sok kutatást igényel, hogy mely sávszélességeket és milyen alkalmazáshoz használnak majd.
A második és harmadik generációs mobilhálózatok alacsony és közepes hatótávolságú vezeték nélküli sávokat alkalmaztak, legfeljebb 2,6 GHz-es frekvenciával. A következő generáció, a 4G ezt kiterjesztette 6 GHz-re, míg a jelenlegi technológia, az 5G még ennél is tovább ment, hozzáadva az úgynevezett „mmWave”-et (milliméteres hullám) 71 GHz-ig.
6G - Egy még nem létező technológia tesztelésére van szükség
A 6G szükséges sávszélesség-követelményeinek teljesítése érdekében a Nokia és a Keysight együttműködik, hogy megvizsgálják a kommunikációhoz szükséges szub-terahertzes spektrumot, ami új technikai problémákat vet fel. Olvasd el: Nokia: A 6G egyesíti majd a fizikai és a digitális világot
Minél nagyobb a cellás spektrum frekvenciája, jellemzően annál szélesebbek a rendelkezésre álló összefüggő sávszélességek – ennélfogva, annál nagyobb az adatsebesség. Ennek azonban van ára: egy adott jelerősségnél csökken a hatótáv.
A 2,6 GHz-es és 5 GHz-es sávot használó, alacsony fogyasztású Wi-Fi hálózatok hatótávolsága például több tíz méter, de a 800 MHz-et és 1,9 GHz-et használó mobilhálózatok hatótávolsága kilométerben van megadva. A 24–71 GHz-es 5G-hez hozzáadott sáv azt jelenti, hogy a kapcsolódó cellák még kisebbek (10-100 méter). A 100 GHz feletti sávok esetében pedig a kihívások még jelentősebbek. Olvasd el:
„Ezen változtatni kell – szögezte le Jue. - A 6G egyik új, fő zavaró tényezője lehet, hogy az 5G-ben használt milliméteres sávok a terahertz alatti sávokra költöznek, amelyek a vezeték nélküli kommunikáció szempontjából viszonylag feltáratlanok. Ezek a sávok széles spektrumot kínálhatnak, amelyek nagy adatátviteli sebességű alkalmazásokhoz használhatók, de sok ismeretlen dolgot is tartalmaznak.”
A terahertz alatti sávok hozzáadása a vezeték nélküli kommunikációs eszközök eszköztárához az érzékelőeszközök, a nagy pontosságú kiterjesztett valóság és a helyi hálózatba kapcsolt járművek hatalmas hálózatait nyithatja meg - amennyiben a technológiai vállalatok le tudják küzdeni a kihívásokat.
A különböző spektrumsávok mellett a jövőbeli 6G hálózat jelenlegi elképzeléseinek új hálózati architektúrákat, valamint jobb biztonsági és megbízhatósági módszereket kell alkalmazniuk.
Ezenkívül az eszközöknek szükségük lesz további érzékelőkre és feldolgozási képességekre, hogy alkalmazkodjanak a hálózati feltételekhez és optimalizálják a kommunikációt.
Mindehhez a 6G-hez mesterséges intelligencia és gépi tanulás alapjaira lesz szükség a rendszer minden része közötti bonyolultság és interakciók kezeléséhez.
„Minden alkalommal, amikor új vezeték nélküli technológiát, illetve új spektrumot vezetünk be, exponenciálisan megnehezítjük a problémát" – mondta Shahriar Shahramian, a Nokia Bell Laboratories kutatásvezetője.
A Nokia 2030 előtt megkezdené a 6G technológia bevezetését.
Mivel a 6G definíciója továbbra is változékony, a fejlesztési és tesztelési platformoknak sokféle eszközt és alkalmazást kell támogatniuk, s a felhasználási esetek széles skálájának kell megfelelniük.
Sőt, a mai technológia még a potenciális 6G-alkalmazások teszteléséhez szükséges követelményeket sem támogatja, ezért a Keysight-hoz hasonló cégektől új tesztelési platformok létrehozására van szükség, illetve arra, hogy alkalmazkodjanak a változó követelményekhez. Olvasd el: A 6G-kutatás előremozdításáért egyezett meg a Nokia és a Keysight
A jelenleg kifejlesztett és használt szimulációs technológiát, például a digitális ikreket alkalmazzák majd az alkalmazkodó megoldások létrehozására.
A technológia lehetővé teszi, hogy a fizikai prototípusokból származó valós adatokat visszaépítsék a szimulációba, ami a valós világban jobban működő jövőbeli terveket eredményez.
„Bár valódi fizikai adatokra van szükség a pontos szimulációk létrehozásához, a digitális ikrek nagyobb agilitást tesznek lehetővé a technológiát fejlesztő vállalatok számára” – jegyezte meg Greg Jue.
A szimuláció számos interaktív és időigényes tervezési lépést segít elkerülni, amelyek lelassíthatják az egymást követő fizikai prototípusokon alapuló fejlesztést.
„Itt valójában a nagyfokú rugalmasság a kulcs, valamint az ügyfelek segítése abban, hogy elkezdhessék kutatásaikat és teszteléseiket, ugyanakkor rugalmasságot biztosítanak a változtatáshoz és a változáson való áthaladáshoz, ahogy a technológia fejlődik – mondta Jue. - Tehát a tervezési kutatás megkezdése szimulációs környezetben, majd ennek a rugalmas szimulációs környezetnek a 6G-kutatáshoz skálázható al-THz-es tesztrendszerrel kombinálása segít biztosítani a rugalmasságot”.
Shahramian egyetért abban, hogy ez egy hosszú folyamat, de a cél egyértelmű.
„A technológiai ciklusok számára egy évtized hosszú idő. A 6G összetett technológiai rendszerei számára azonban 2030 továbbra is masszív cél. A kihívásnak való megfelelés érdekében a fejlesztési és tesztelési eszközöknek meg kell felelniük a következő hálózat létrehozására törekvő mérnökök agilitásának. A díj jelentős – alapvető változás történne abban, ahogyan az eszközökkel kommunikálunk, és egyáltalán, amit a technológiával csinálunk” – fejtette ki a Nokia Bell Laboratories kutatásvezetője.
L.A.
