6G无线技术是目前正在开发的最新也是最先进的蜂窝通信形式,预计将会带来比5G无线技术更快的速度、更低的延迟和更先进的功能。
当前,5G网络尚未在全球范围内铺开,但业内专家已经开始展望移动通信的下一个重大发展方向——6G。6G技术预计将带来前所未有的速度,下载速度会高达1-2 Tbps,通过显着提高的下载速度和无缝流来增强用户体验。
此外,随着延迟的减少,数据传输将更加即时且灵敏,从而加速设备与设备的通信,并为远程手术、自主运输以及虚拟现实和增强现实等实时应用创造新的机会。
在本文中,EEWeb将采访NI首席技术官兼执行副总裁Thomas Benjamin,探讨6G技术的潜力及其应用。
Benjamin认为,随着蜂窝技术成为人与人通信的主流,其也成为了机器与机器通信的主要方式,该行业将需要转向新的经济现实,这意味着企业将花更多的时间来降低开发和部署成本、新产品开发的上市时间、解决方案的能源效率等等。与此同时,企业还将为蜂窝技术寻找新的用户和商业模式,以此带来其他收入来源。
NI的Thomas Benjamin
“对于NI而言,这意味着我们需要关注测量数据如何能帮助我们的客户获得洞察力,从而改善他们的产品和业绩。”Benjamin说。
对于1G到4G,蜂窝标准主要集中在人发起的连接。然而,在5G-Advanced进入至6G的过程中,我们预计将看到更多的机器甚至是智能机器,发起与其他智能机器的连接。
“自主的陆基和空基交通工具、农业设备、机器人以及无线网络将越来越依赖蜂窝连接,”Benjamin说,“这将推动对更低延迟、新的传感器类型(雷达、激光雷达传感)和新的嵌入式AI的需求,来实现这一变化。”
6G背后的新技术(见图1)包括:
图1:支撑6G的新技术 (来源:NI)
Benjamin指出,6G规范在近几年内还不会获得批准。然而,我们可以开始猜测哪些技术可能成为6G标准的一部分。其中许多技术根本不需要对测试进行任何更改,但有一些可能会带来一系列新的挑战:
“创建这些复杂系统的设计流程需要将设计和测试更紧密地结合起来,”Benjamin说,“各组织越来越多地在基于软件的虚拟世界中设计和测试这些先进系统,成本和速度都得到改善。这涉及到基于真实世界场景的软件在环(SIL)、模型在环(MIL)和硬件在环(HIL)的测试。”
虽然蜂窝市场的收入增长已经放缓,但对更多带宽的需求却在持续增加。这导致了人们对能够推动收入增长的新应用的寻找,例如VR/AR、元宇宙、私有网络、固定无线和无线传感器网络。此外,还需要新的频谱或一个更有效的方法来使用我们当前的频谱从而增加带宽。随着6G功能的引入,企业必须更加高效和创新。
“未来的成功将取决于企业能否将从测试系统获得的测量数据转化为洞察力,帮助他们改善产品和业务成果,我们NI致力于帮助我们的客户在今天和6G的未来更好地做到这一点。”Benjamin说道。
Benjamin强调,嵌入式AI的设计和测试不仅是自动驾驶汽车面临的挑战,而且也将成为6G网络突破难题的一部分。其问题在于,直到最近,训练无线网络所需的数据还不可用。在美国国家科学基金会的资助下,NI和东北大学携手合作,通过RFDataFactory项目解决了这个问题,向开源社区发布了RFData-recording-api,从而帮助工程师捕获和管理无线数据集。
“为了测试涉及6G功能的未来无线网络,我们需要转向基于场景的方法,仿真它们的运行环境,”Benjamin说,“一旦纯虚拟测试完成,下一步就是使用真实的物理输入和输出来测试基于AI的系统。”
尽管这些系统还不存在,NI一直在与东北大学一起试验开发一种系统(在使用处理器和FPGA的单个PXI机箱内),让所有人都可以广泛地使用。
Benjamin看到欧盟和美国政府对6G研究的投资达到了一个高峰。这些政府资助的研究项目在早期6G技术开发阶段发挥着关键作用。科技公司和研究机构都参与了这些计划,将纯粹的研究与实际的部署方面结合起来。随着这项研究的进行,科技公司届时将能够帮助推动6G的标准化。
“我们的愿景是通过一个自主的、超自动化的系统来提供企业范围内的产品性能,为未来的组织提供动力,”Benjamin说,“展望未来,我们将继续在我们自己的产品中构建AI/ML,使我们的客户能够超自动化地完成测试工程师的任务,以创建和维护他们的测试系统,同时分析整个产品生命周期的测量结果。”
NI的愿景基于四个关键支柱:
“当我们展望6G的未来时,NI具有独特的优势,可以利用连接、虚拟化、我们软件和分析平台的力量,以及嵌入我们自己仪器中的AI,来实现创建我们自主的超自动化系统的愿景。”Benjamin说。
(原文刊登于EDN姊妹网站EEWeb,参考链接:The New Frontier of 6G: An Interview with NI’s Thomas Benjamin,由Ricardo Xie编译。)