迈向2030:攻克6G可测试性的复杂挑战

无线技术的未来比您想象的更近。6G 的出现有望带来更高的性能和灵活性,从而实现远超当今无线系统的应用场景。预计下一代网络将于 2030 年代初投入商用,行业正从研究阶段转向开发和标准化阶段。

6G 将开启一个前所未有的全球互联时代,带来全新的应用场景、设备和服务。无线网络有望变革通信方式,并以前所未有的数据速率、超可靠的连接、更深入的沉浸式体验、无处不在的覆盖范围、AI 原生功能和量子安全性,构建广阔的智能边缘。

有效地验证和优化这些创新技术以适应实际部署,是 6G 成功的关键驱动力。然而,随着自动驾驶、混合现实和电子医疗等应用场景的出现,测试场景的复杂性显著增加,这些应用场景需要更加以用户为中心。因此,为了使 6G 发挥其创造更加智能、响应更快的数字环境的潜力,测试方法必须超越既定参数并解决以下问题。

人工智能/机器学习 (AI/ML) 集成

6G 的核心组成部分是人工智能 (AI) 与机器学习 (ML) 的集成。目前正在研究开发新的模型,以了解这些技术如何帮助优化网络性能、管理资源、提高安全性、解决无线电波束管理的复杂性并降低功耗。例如,后者可以通过基于实时运行数据智能地打开和关闭组件来实现,这将有助于优化能源使用。

6G ML 应用并非依赖于大型语言模型,而是根据来自网络、电路以及来自仿真和模拟工具的合成数据进行训练。这些模型需要进行广泛的评估,以确保其稳健可靠,这需要在不同的数据集上进行训练,与传统方法进行比较性能评估,并建立新的测试方法。采取这些关键步骤将有助于确保负责任且有效地采用这项新兴技术。

测试框架还必须权衡智能带来的优势与其带来的额外复杂性和成本增加。作为其中的一部分,关键绩效指标 (KPI) 应该跟踪能耗、计算需求以及速度和可靠性。随着智能和自主性的提高,测试策略必须进行调整和扩展,以确保即使是罕见的情况也能得到评估,从而保证在实际部署中的性能,同时 3GPP 致力于构建一个框架,以便将 AI 添加到蜂窝标准中。

以用户为中心的测试:超越网络

6G 必然要求性能衡量方式发生转变。当前的指标侧重于以网络为中心的 KPI,例如吞吐量和延迟,但下一代无线用例,包括自主移动、沉浸式混合现实和电子医疗,需要更加以用户为中心的方法。

6G 旨在提供无缝的沉浸式体验,测试方法必须不断发展以捕捉最终用户的视角,这极大地扩展了需求。跨层测试涵盖应用层、传输层和物理层,对于评估体验至关重要,尤其是在可穿戴设备和物联网设备等多样化的生态系统中。

要了解用户视角,需要建立体验质量 (QoE) 指标,尤其是在沉浸式和多感官应用中,例如从虚拟视角观看足球比赛,并可以选择与直播或其他观众互动。

因此,测试必须评估视觉、听觉和触觉反馈的同步性和精确度。这对于全息摄影和扩展现实 (XR) 等应用尤为重要。此外,情境感知测试对于评估网络在弱光增强现实或XR应用中的高速移动等场景下的适应性至关重要,以确保提供一致可靠的性能。

无线测试:新前沿

随着6G引入新的频段和先进的天线技术,这给无线(OTA)测试带来了诸多挑战,包括:

评估多用户MIMO (MU-MIMO)性能。这需要开发复杂的测试用例,以了解基站如何处理高天线数量和同时连接。

利用动态三维信道模型进行OTA测试。这些模型可以更真实地反映6G设备将在空中、海上和太空等各种环境中运行的情况。此外,无线连接对于自动驾驶汽车和工业自动化等应用也至关重要。

在不影响准确性或可靠性的情况下加快OTA测试速度。随着制造商和运营商将新产品推向市场,探索非参数测试方法至关重要,因为它有助于简化流程。这确保设备满足性能标准,同时加速其部署。OTA测试的进步对于验证6G网络功能和支持下一代无线创新至关重要。

探索 6G 可测试性

随着电信行业为下一代无线连接做好准备,可测试性正逐渐成为重要的成功因素。随着 6G 进入开发阶段,在标准化阶段早期纳入严格的测试对于避免延误至关重要。

然而,鉴于所涉及的复杂性和挑战,行业生态系统必须携手合作,推进能够在实际条件下验证 6G 性能的方法。

实施灵活创新的 6G 测试框架,对于提供稳健、可靠且具有变革意义的无线连接至关重要。这使得测试和验证在可预见的未来成为人们关注的焦点。