مقالات

وضعیت 6G و AI-RAN


2025 یک سال آبخیز برای نسل بعدی اتصال بود. پس از اینکه ITU الزامات IMT-2030 را نهایی کرد و 3GPP رسماً 20 مورد مطالعه را راه اندازی کرد، تعریف 6G به آرامی متبلور شد. اکوسیستم از تحقیقات به نمونه های اولیه تکامل یافته است.

در طول سال آینده، می‌توانیم انتظار داشته باشیم که تمرکز روی AI-Native Network و Air Interface معطوف شود و مهندسان بسترهای آزمایشی ایجاد کنند تا ثابت کنند که حسگرهای یکپارچه و ارتباطات (ISAC) و باندهای فرکانس بالاتر 6G می‌توانند با موفقیت در خارج از آزمایشگاه کار کنند.

همگرایی شبکه، هوش مصنوعی، امنیت، بی سیم، فوتونیک و حسگرها به پیچیدگی اضافه می شود که به عنوان حوزه های مستقل در حال توسعه بودند. این همگرایی بازتعریف می کند که چگونه شبکه ها و زیرساخت های حیاتی باید طراحی، اعتبار سنجی و ایمن شوند تا در مقیاس قابل اعتماد و پایدار باشند.

در این وبلاگ به تغییرات ظاهر شده در نسخه 20 و استفاده از رابط های هوای بومی هوش مصنوعی با هدف آزمایش گیرنده های عصبی غیر قطعی نگاه خواهیم کرد. همچنین برنامه 6G Forward VIAVI و نحوه استفاده از آن را بررسی خواهیم کرد. این فناوری‌ها در کنگره جهانی موبایل (MWC) بارسلونا 2026 در غرفه VIAVI 5B18 از 2 تا 5 مارس به نمایش گذاشته می‌شوند.

3GPP نسخه 20

نسخه 20 شامل عناصر تحقیقاتی رسمی برای 6G RAN است و شاید یکی از بزرگترین تغییرات – حداقل برای کسانی که در لایه فیزیکی کار می کنند – شامل طیف جدید FR3 و رویکرد “AI محور” به رابط هوا است.

اگر به 5G نگاه کنیم، هزینه های قابل توجهی را می بینیم که برای حفظ سازگاری LTE وجود دارد. در عوض نسخه 20 با حذف سیگنال‌های همیشه روشن به دنبال کاهش این امر است. این باید باعث کاهش چگالی سیگنال مرجع و در نتیجه سطح تداخل و در نتیجه بهبود بهره وری انرژی شود.

تغییرات عمده دیگری در سطح طیف وجود دارد، باند FR3 (7 گیگاهرتز تا 24 گیگاهرتز) معرفی شد تا باندهای فرکانسی بیش از 100 مگاهرتز را مجاز کند، اما بدون مشکلات میرایی که با باندهای فرکانس میلی‌متر موج بالاتر به وجود می‌آید. با این حال، اجرای این باند بالا و میانی چندین مشکل را به همراه دارد، که کمترین آن افزایش قابل توجه تعداد آنتن های مورد نیاز برای دستیابی به همان سطح پوشش سایت های موجود با فرکانس 3.5 گیگاهرتز است. در واقع، این امر به آرایه های آنتن بسیار بزرگتری نیاز دارد، به طور بالقوه تا 1024 عنصر، و بنابراین تمرکز قابل توجهی در نسخه 20 به جلوگیری از تنگناها در صفحه کنترل در هنگام استفاده از این آنتن های عظیم اختصاص داده شده است.

با این حال، یکی از مهم‌ترین تغییرات، در نحوه ادغام هوش مصنوعی در لایه فیزیکی است. در 5G، هوش مصنوعی تا حد زیادی توسط وظایف صفحه کنترلی مانند متعادل کردن بار یا بهینه‌سازی قدرت پشتیبانی می‌شد، اما برای عناصر آموزشی 6G این تغییر با هوش مصنوعی که مستقیماً در زنجیره پردازش سیگنال پیاده‌سازی می‌شود تا رابط هوای طبیعی هوش مصنوعی را ایجاد کند.

رابط های هوایی AI-Native

ادغام هوش مصنوعی در یک سطح عمیق تر باید به پیشرفت های قابل توجهی در بهینه سازی سایت خاص منجر شود، با شبکه های عصبی آموزش دیده جایگزین الگوریتم های استاندارد شده برای کارهایی مانند تخمین کانال. مزیت این رویکرد توانایی مقابله با محیط های خاص به روش های مختلف است، با هوش مصنوعی آموزش دیده برای مقابله با سناریوهای بسیار متنوع. این امر توان عملیاتی و انعطاف پذیری را به ویژه در محیط های پیچیده تر (شهری) بهبود می بخشد.

چالشی که این موضوع ایجاد می کند این است که چگونه می توان اطمینان حاصل کرد که هوش مصنوعی برای مقابله با تنظیمات جدید آموزش دیده است. با عملکرد مربوط به تاریخچه تمرین، مدلی که بر روی داده های میامی آموزش دیده است ممکن است هنگام انتقال به نیویورک و بالعکس عملکرد خوبی نداشته باشد. بنابراین، اولویت مهندسی این خواهد بود که اطمینان حاصل شود که این مدل‌ها می‌توانند زمانی که در میدان هستند، تعمیم پیدا کنند، نه فقط در آزمایشگاه‌هایی که در آن آموزش دیده‌اند.

مهندسان همچنین باید بدانند که چگونه الگوها در طول زمان و سوگیری های ذاتی در سیستم تغییر می کنند. بنابراین، اعتبارسنجی برای اثبات اینکه هوش مصنوعی برای محیطی که در آن کار می‌کند مناسب است، ضروری است، با تکنیک‌هایی مانند دوقلوهای دیجیتال که نقش حیاتی در نشان دادن این موضوع قبل از انتشار واقعی دارند.

شکل 1: تصویربرداری با ردیابی پرتو از بندر دان لاوغایر در دوبلین، ایرلند برای NVIDIA و Aerial Omniverse Digital Twin ایجاد شده است.

اعتبار سنجی برای 6G

برنامه VIAVI 6G Forward ابزارهایی را برای اعتبارسنجی مورد نیازترین موارد استفاده از 6G، به ویژه حسگرهای یکپارچه و ارتباطات (ISAC) و دوقلوهای دیجیتال در مقیاس شهری فراهم می کند.

برای مثال، VIAVI در حال ارزیابی عملکرد و همزیستی فن‌آوری‌های ISAC با استفاده از یک بستر آزمایشی زمان واقعی مبتنی بر GPU است تا نشان دهد که یک شکل موج می‌تواند محلی‌سازی با دقت بالا را بدون کاهش توان داده کاربر ارائه دهد.

برای رسیدگی به حساسیت سیگنال‌های 6G فرکانس بالا، این برنامه با سازمان‌هایی مانند مرکز تحقیقات تعاونی Open6G دانشگاه شمال شرقی و دانشگاه هانیانگ سئول برای درک رفتار AI-RAN در هنگام استقرار در میدان کار می‌کند.

آنها با استفاده از فناوری‌های ردیابی پرتو برای ایجاد کپی سه‌بعدی دقیق از کل محیط‌های شهری ساخته شده‌اند و می‌توانند نحوه برخورد سیگنال‌ها از ساختمان‌ها و درختان یا تعامل با ترافیک متحرک و ساختمان‌های در حال ساخت را مدل‌سازی کنند.

سپس آموزش در داخل دوقلو با استفاده از تجهیزاتی مانند تستر شبکه VIAVI TM500 و TeraVM AI RAN Scenario Generator (AI RSG) برای شبیه‌سازی رابط‌های کاربر و الگوهای ترافیک در شرایط مختلف، از جمله استفاده سنگین و معرفی حملات DDoS و ویروس‌ها، انجام می‌شود تا اطمینان حاصل شود که AI-RAN پایدار باقی می‌ماند.

بیرون از آزمایشگاه، در سالن نمایشگاه MWC

با انتقال AI-RAN از آزمایشگاه به میدان در سال جاری، ما آماده هستیم که بتوانیم پیشرفت‌ها را در بهره‌وری انرژی و عملکرد رادیویی 6G مشاهده و کمیت کنیم. و همچنین مایلیم که خطاهای ایجاد شده توسط تعصبات آموزشی و تعصبات مدل را ببینیم. بنابراین، آزمایش حلقه بسته، با سیستمی که دائماً راه‌حل‌ها را در برابر عملکرد دنیای واقعی تأیید می‌کند، برای پیشرفت 6G حیاتی خواهد بود.

بنابراین پلتفرم 6G Forward VIAVI با چندین ایستگاه نمایشی کلیدی، عنصر اصلی پیشنهاد کنگره جهانی موبایل ما خواهد بود. در اینجا پیش نمایشی از آنچه خواهید دید آمده است:

دوقلوهای دیجیتال شبکه شده

VIAVI فناوری پیشرفته دیجیتال دوقلو را با بهترین ادغام AI/ML در کلاس و تخصص اندازه‌گیری در دنیای واقعی ترکیب می‌کند تا بهبود عملکرد معنی‌دار و معتبر را ارائه دهد و سفر به 6G را تسریع کند.

در MWC، VIAVI چندین پروژه اخیر را برجسته می‌کند، از جمله مدیریت پرتو مبتنی بر هوش مصنوعی با NTT Docomo، که اتوماسیون، عملکرد شبکه و بهره‌وری انرژی بیشتری را برای شبکه‌های 5G و 6G فراهم می‌کند. یک عامل دوقلوی دیجیتالی RAN که با همکاری NVIDIA و AWS برای سناریوهایی با جزئیات خیره کننده با استفاده از فناوری ردیابی پرتو NVIDIA ارائه شده است. بهینه سازی شیب مبتنی بر هوش مصنوعی با دانشگاه هانیانگ. و شکل دهی پرتو مبتنی بر LLM با دانشگاه یونسی و دانشگاه فناوری و طراحی سنگاپور (SUTD).

6G و حسگرها و ارتباطات یکپارچه

نمایش دوم ما نشان می‌دهد که چگونه VIAVI می‌تواند به اعتبارسنجی ویژگی‌های 5G/6G مبتنی بر هوش مصنوعی در شرایط واقعی، افزایش ظرفیت با بازخورد بهینه‌شده با هوش مصنوعی و کاهش زمان و هزینه مدل‌سازی RF کمک کند.

در این نمایش‌ها، ما پلتفرم سنجش و ارتباط یکپارچه 6G خود را برای شبیه‌سازی دقیق کانال‌های ارتباطی و سنجش، و همچنین ردیابی پرتوهای هوش مصنوعی مبتنی بر عامل با نقشه‌برداری پهپاد برجسته خواهیم کرد.

شبیه سازی کانال و MIMO عظیم

سومین ایستگاه آزمایشی 6G ما به MIMO و بهبودهای عملکردی که به ارمغان می آورد نگاه می کند، با سه مورد که ترکیبی از شبیه سازی کانال Vertex با شبیه سازی TM500 UE را برجسته می کند. آزمایش گسترده MIMO با مشارکت نوکیا؛ و یک دوقلو دیجیتال مخصوص سایت با استفاده از TM500 برای ایجاد کپی های بسیار واقعی از محیط های رادیویی.

درگیر کردن اکوسیستم AI-RAN و VALOR™

آخرین ایستگاه 6G ما به طور خاص به AI بومی RAN نگاه می کند، جایی که اثبات کیفیت داده های مورد استفاده برای آموزش و به روز رسانی هوش مصنوعی ضروری است. VALOR VIAVI در اینجا پیشتاز است و بازدیدکنندگان غرفه می‌توانند ببینند که چگونه به گروه‌های کاری در اتحاد AI-RAN کمک می‌کند. VALOR توسط صندوق نوآوری زنجیره تامین بی‌سیم عمومی اداره ملی ارتباطات و اطلاعات (NTIA) تامین می‌شود.

ما Data4AI خود را در AI-RAN Alliance Data Validation Demonstration نشان خواهیم داد. فرآیند آزمایش گیرنده نورومورفیک هوش مصنوعی ما که متدولوژی آزمایش AI-RAN ما را برجسته می کند. تشخیص مقدمه شبح مبتنی بر هوش مصنوعی با GlobalLogic. و نسخه ی نمایشی AI-RAN ما با NVIDIA در DGX Spark.

این نمایش ها برای مشاهده در کنگره جهانی موبایل از غرفه VIAVI 5B18 در دسترس خواهند بود. نمایش‌های دیگر شامل آخرین راه‌حل‌های VIAVI برای امنیت و شبکه‌های ایمن کوانتومی، ارتباطات حیاتی، مراکز داده هوش مصنوعی و عملیات هوش مصنوعی (AIOps) خواهد بود.


Source link

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

دکمه بازگشت به بالا