通过协作、研究和动态、自适应测试，来开发6G

通过合作、研究和动态、自适应测试开发6G 6G的成功需要根本性的转型或深刻的观点转变。 为了使这一技术范式转变取得成功，我们必须采用新的技术来开发、测试和训练新一代蜂窝技术。云、AI、卫星和性能是释放6G潜力的关键。 行动纲要 本文概述了实验室测试在开发和部署6G网络（无线通信技术的下一个进化飞跃）中发挥的关键作用。 随着6G的到来，我们的当务之急是建立全面的研究和测试框架，以确保成功的实施。 传统的射频技术很重要，但要实现6G的真正价值，更高层的测试技术对于证明新一代蜂窝网络的价值至关重要。 a)新的频谱和拓扑.......................................................................................................................................8b)端到端云原生..........................................................................................................................................9c)安全性和弹性..........................................................................................................................................9d)端到端原生人工智能/机器学习................................................................................................................9 新频谱........................................................................................................................................................11新的多址接入............................................................................................................................................12新的波形....................................................................................................................................................12适用于空中接口的AI..................................................................................................................................12集成传感和通信(ISAC)...............................................................................................................................136G数字孪生...............................................................................................................................................13可重构智能表面(RIS).................................................................................................................................14非地面通信................................................................................................................................................15无蜂窝大规模MIMO...................................................................................................................................15零能耗设备通信.........................................................................................................................................16语义通信....................................................................................................................................................16 4)实验室的6G研究和测试–为不断发展的数代蜂窝技术提供不断发展的解决方案........................................17 i)新的多址接入：速率分割多址接入(RSMA).......................................................................................19ii)适用于空中接口的AI.......................................................................................................................22iii)适用于数字孪生的光线追迹.............................................................................................................25iv)集成传感和通信...............................................................................................................................27 7) VIAVI 6G Forward..........................................................................................................................................33 简介 众所周知，6G有望实现前所未有的数据速度、超低延迟和无处不在的连接。这些进步预计将彻底改变从医疗保健到运输在内的各行各业，并为我们与技术交互的方式带来变革性的改变。从5G到6G的飞跃带来了一系列的新挑战，例如利用太赫兹频率、实施先进的人工智能和云技术。这些复杂性需要可靠的测试程序。 6G将会更像是一个提供全面覆盖的概念框架，包括地面和非地面网络(3D)。6G用例和要求将会高度多样化和高度复杂-包括多种频率和波形、远超数据的连接，以及内置到网络中的全面智能。 结构良好的实验室测试框架对于6G的开发和可靠性至关重要。本文探讨了从软件测试到网络模拟和AI驱动优化在内的各个方面。6G网络引发了更高的安全担忧。有效的测试必须考虑到预防潜在的漏洞。随着全球对可持续发展的强烈关注，6G实验室测试应采用节能基础设施，以满足对环保型解决方案不断增长的需求。 测试应确定最终用户体验的优先级，包含现实场景模拟和用户反馈，以确保6G网络满足其预期目标。6G的开发是一项全球性工作，需要在标准化、研究和测试程序方面进行国际合作。本文是一份全面的指南和行动号召，强调了实验室测试在未来6G网络中的关键作用，促进了创新，并发挥了这项尖端技术的巨大潜力。 总体网络、资源和架空设备管理的复杂性日益增加，需要利用地面和非地面节点中分布式动态部署的虚拟网络功能，通过基于人工智能的算法进行联合协调。 6G技术进步：6G研究载体 6G与上一代相比有着重大变化，就像3G和4G之间的跳跃一样，它将严重依赖其他候选技术来帮助满足其独特的技术要求。 a)新的频谱和拓扑 端到端云原生 扩大6G覆盖范围的一个关键部分是利用地面和非地面卫星普及3D网络环境。随着非地面网络引入第17版3GPP标准，以及众多网络和卫星运营商之间达成大规模商业协定，概念验证和商业案例已经相当成熟。无处不在的覆盖一直是运营商和整个行业的追求，而6G将缩小地面和非地面网络之间的差距。 由于其传感功能，6G还将实现一种全新的用例。由于6G的频率比前几代更高，因此6G将支持类似于雷达技术的传感应用。其中一些将用于优化网络性能，而另一些将带来全新的商业机会，包括空间传感、映射和增强感知。 b)端到端云原生 虽然云已经越来越多地融入5G网络，但6G将是第一个真正的云原生网络，从其设计的第一天起就将云因素考虑在内。同样，6G还承诺AI原生网络，同时具备支持网络优化和自动化的认知智能。 开放RAN原则对于实现从RAN到核心的端到端云原生网络至关重要。开放RAN的分解性和灵活性将使网络组件能部署为在云上运行的软件实例，而不是绑定到专有的硬件解决方案。这种方法还将有助于促进更加多样化的供应商生态系统，并将使行业能利用最优质的组件。 云原生6G网络之路可能需要改变传统电信运营商的思维模式。它需要与超大规模企业进行更密切的融合与合作，为运营商配备使云成为原生网络元件所需的基础设施和专业知识。这种转变好比运营商如何开始与卫星运营商密切合作，提供非地面网络。 c)安全性和弹性 未来的6G网络预计将面临更加频繁和更加复杂的网络攻击，从而增加安全漏洞的可能性。需要开发新的高效安全解决方案，例如：6G系统将需要删除现有的非对称秘钥加密技术，因为量子计算机会使它们变得不安全。后量子密码学(PQC)解决方案将被引入，其计算成本可能会高于当前方法。将PQC适当地集成到6G网络的硬件/软件性能和服务需求中至关重要。 现有的传统和开放RAN网络安全担忧仍然存在，而NTN网络元件的加入也增加了威胁面。零信任原则仍然是需要不断测试的关键领域，以确保对威胁的抵御能力。 d)端到端原生人工智能/机器学习 6G及其新的网络和服务编排解决方案，结合完全云原生原则和所有网络功能中的AI/ML进展，将带来前所未有的网络自动化和敏捷性，并将以最低的运营成本带来最佳服务。 6G RAN和核心的AI辅助分析服务能以更加自动化的方式分析数据，并发现隐藏趋势、模式和见解。 候选技术 新频谱 在探索支持6G的不同频率范围时，THz频谱（100 GHz到10 THz）对于提交许多新的传感应用而言至关重要。其中一个原因是太赫兹传感可以穿透某些材料，使其可以用于安全审查、药品质量控制和材料特征分析。然而，利