突破6G測試挑戰(zhàn)，加速邁入連接新紀元

作者：是德科技高級副總裁Marie Hattar

  ICC訊 無線技術(shù)的未來，其實比想象中來得更快。6G技術(shù)的出現(xiàn)有望帶來更高的性能和靈活性，其應(yīng)用場景將遠超我們今天的無線系統(tǒng)。預(yù)計到2030年代初，這些下一代網(wǎng)絡(luò)就會投入商用，而整個行業(yè)正從研究階段逐步轉(zhuǎn)向開發(fā)和標(biāo)準化階段。

  6G將引領(lǐng)我們邁入一個前所未有的全球連接新紀元，帶來全新的應(yīng)用場景、設(shè)備和服務(wù)。無線網(wǎng)絡(luò)有望改變通信方式，并以前所未有的數(shù)據(jù)傳輸速率、超可靠的連接、更深入的沉浸式體驗、無處不在的覆蓋范圍、人工智能原生功能和量子安全，為廣闊的智能邊緣提供支撐。

  有效驗證和面向?qū)嶋H部署優(yōu)化這些創(chuàng)新是推動6G取得成功的關(guān)鍵因素。然而，隨著自動化出行、混合現(xiàn)實和電子健康等應(yīng)用場景的出現(xiàn)，測試場景的復(fù)雜性顯著增加，這就要求采用更加以用戶為中心的方法。因此，若要使6G充分發(fā)揮其潛力從而創(chuàng)造一個更加智能、響應(yīng)更迅速的數(shù)字環(huán)境，測試方法就必須突破既定參數(shù)的局限，并解決以下問題：

  人工智能/機器學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)

  6G的一個核心組成部分是人工智能(AI)和機器學(xué)習(xí)(ML)的集成。行業(yè)專家正開展相關(guān)研究，開發(fā)新的模型來探究這些技術(shù)如何助力優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能、管理資源、提升安全性、應(yīng)對無線波束管理的復(fù)雜性，以及降低功耗。例如，后者可以通過基于實時運行數(shù)據(jù)開關(guān)組件的智能機制得以實現(xiàn)，這將有助于優(yōu)化能源使用。

  機器學(xué)習(xí)的6G應(yīng)用不依賴于大語言模型，而是根據(jù)來自網(wǎng)絡(luò)、電路的技術(shù)信息以及來自模擬和仿真工具的合成數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練。這些模型需要進行廣泛的評估，以確保其穩(wěn)健可靠，這就需要在不同的數(shù)據(jù)集上進行訓(xùn)練，對照傳統(tǒng)方法衡量其性能，并建立新的測試方法。采取這些關(guān)鍵步驟將有助于負責(zé)任地有效采用這一新興技術(shù)。

  測試框架還必須權(quán)衡智能化所帶來的好處與其額外增加的復(fù)雜性和提高的成本。作為其中的一部分，關(guān)鍵績效指標(biāo)(KPI)應(yīng)跟蹤能耗、計算需求以及速度和可靠性。隨著智能化和自主性的提高，測試策略必須進行調(diào)整和擴展，以確保即使是罕見的情況也能得到評估，從而保證實際部署中的性能。3GPP正在建立一個框架，以便將人工智能添加到蜂窩標(biāo)準中。

  以用戶為中心的測試

  6G需要改變衡量性能的方式。目前的衡量標(biāo)準聚焦于以網(wǎng)絡(luò)為中心的關(guān)鍵績效指標(biāo)，如吞吐量和延遲，但下一代無線應(yīng)用場景，包括自動化出行、沉浸式混合現(xiàn)實和電子健康，需要更加以用戶為中心的方法。

  鑒于6G的目標(biāo)是提供無縫的沉浸式體驗，測試方法必須與時俱進，以捕捉終端用戶的視角，這極大地拓展了相關(guān)要求。為評估用戶體驗(尤其是在可穿戴設(shè)備及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等多樣化生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境下)，有必要開展跨層測試，此類測試需涵蓋應(yīng)用層、傳輸層和物理層。

  要了解用戶視角，就必須建立體驗質(zhì)量(QoE)指標(biāo)，尤其是在沉浸式和多感官應(yīng)用中，例如從虛擬的有利視角觀看足球比賽，并可選擇與轉(zhuǎn)播內(nèi)容或其他觀眾進行互動。因此，測試必須評估視覺、聽覺和觸覺反饋的同步性和精確性。這對于全息和擴展現(xiàn)實(XR)等應(yīng)用尤為重要。此外，情境感知測試對于評估特定場景下的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性也至關(guān)重要，例如在弱光增強現(xiàn)實或XR應(yīng)用中的高速移動中，以確保提供穩(wěn)定可靠的性能。

  OTA測試：突破界限

  6G引入了新的頻譜頻段和先進的天線技術(shù)，這給OTA測試帶來了諸多挑戰(zhàn)，其中包括：

  評估MU-MIMO性能。這需要開發(fā)復(fù)雜的測試案例，以了解基站如何處理高天線數(shù)量和同時連接。

  在OTA測試案例中采用動態(tài)和三維信道模型。這些模型更真實地再現(xiàn)了6G設(shè)備運行的各種環(huán)境，如空中、海上和太空。此外，對于將由無線連接支持的自動駕駛汽車和工業(yè)自動化等應(yīng)用而言，采用這些模型也至關(guān)重要。

  加快OTA測試速度，而不影響其準確性或可靠性。隨著制造商和運營商將新產(chǎn)品推向市場，探索非參數(shù)測試方法至關(guān)重要，因為這有助于簡化流程。這可確保設(shè)備滿足性能標(biāo)準，同時加快其部署速度。OTA測試的進步對于驗證6G網(wǎng)絡(luò)能力和支持下一代無線創(chuàng)新至關(guān)重要。

  未來之路

  隨著電信行業(yè)為下一代無線連接做準備，可測試性正逐漸成為一個重要的成功因素。隨著6G進入開發(fā)階段，在標(biāo)準化階段的早期納入嚴格的測試對于避免延遲至關(guān)重要。然而，鑒于所涉及的復(fù)雜性和挑戰(zhàn)，行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)必須攜手合作，共同推進在現(xiàn)實條件下驗證6G性能的方法。實施可支持6G的靈活、創(chuàng)新的測試框架對于提供穩(wěn)健、可靠和變革性的無線連接至關(guān)重要。因此，在可預(yù)見的未來，測試和驗證將成為關(guān)注的焦點。

  關(guān)于是德科技

  是德科技(NYSE：KEYS)啟迪并賦能創(chuàng)新者，助力他們將改變世界的技術(shù)帶入生活。作為一家標(biāo)準普爾 500 指數(shù)公司，我們提供先進的設(shè)計、仿真和測試解決方案，旨在幫助工程師在整個產(chǎn)品生命周期中更快地完成開發(fā)和部署，同時控制好風(fēng)險。我們的客戶遍及全球通信、工業(yè)自動化、航空航天與國防、汽車、半導(dǎo)體和通用電子等市場。我們與客戶攜手，加速創(chuàng)新，創(chuàng)造一個安全互聯(lián)的世界。了解更多信息，請訪問是德科技官網(wǎng) www.keysight.com。