6G Forward
Forschung für neue Technologien
Mit der Forschung auf dem Gebiet von 6G und KI fördert VIAVI im Rahmen seines 6G Forward Programms die Weiterentwicklung der Mobilfunktechnologie. Angefangen bei neuralen KI-Empfängern über neue Signalformen bis zu modernen Mehrfach-Zugriffsverfahren verspricht unsere Arbeit bei der zukünftigen Bereitstellung von Netzen eine hohe dynamische Anpassungsfähigkeit.
6G City-Scale Digital Twin
Unsere Zusammenarbeit mit anerkannten Forschungseinrichtungen, wie dem Institute for Wireless Internet of Things und dem kooperativen Forschungszentrum Open6G an der Northeastern University (NEU, Boston, USA) hat ermöglicht, einen 6G City-Scale Digital Twin zu schaffen. Auf Grundlage modernster Technologien für KI und maschinelles Lernen (ML) spielt dieser digitale Zwilling für eine ganze Stadt eine wichtige Rolle beim Training von Komponenten, wie dem 6G AI-Native Air Interface, und erhöht unser Verständnis für die Dynamik und Leistung von Netzen.
Dieser Durchbruch unterstreicht die Bedeutung von KI/ML bei der Modellierung der Ausbreitung von Funkwellen für die digitalen Zwillinge großflächiger Netze, die mit Hilfe gemeinsamer Anstrengungen wichtige Einblicke aus praxisrelevanten Messungen und KPIs höherer Layer berücksichtigt.
6G AI-Native Air Interface (AI-AI)
Das AI-Native Air Interface (AI-AI) stellt einen wichtigen Schritt dar, da diese Schnittstelle eine grundlegende Veränderung der Entwicklung und Bereitstellung von Kommunikationstechnologien zur Folge hat.
Mit der Entwicklung und Demonstration neuraler Empfänger in einem umfassenden Test- und Trainingsaufbau leistet VIAVI einen wichtigen Beitrag zu diesem Wandel. Dieses Setup integriert das KI-gestützte Constellation-Design sowie fortgeschrittene Modulationsverfahren und stellt damit das Engagement von VIAVI für die Weiterentwicklung der Mobilfunktechnologie unter Beweis.
VIAVI 6G Forward auf einen Blick
Das 6G Forward Programm wird vom VIAVI Marconi Labs (VML) entwickelt, das sich auf die Forschung, Innovation, und Testausführung für den Mobilfunk spezialisiert hat.
Im Rahmen des Programms wird das VIAVI 6G Proof-of-Concept präsentiert, das einen GPU-basierten 6G-Echtzeit-Prüfstand beinhaltet, um Weiterentwicklungen, wie neue Signalformen im MIMO Delay-Doppler Bereich, eine fortgeschrittene Mehrfach-Zugriffstechnologie in überlasteten Netzen sowie eine vollständig AI-basierte Übertragung in neuronalen Netzen, vorzuführen.
Mit einem hochkarätigen Team aus promovierten Wissenschaftlern und Innovationsingenieuren ist das VML dafür bekannt, Ideen in Machbarkeitsstudien (Proof-of-Concept, PoC) umzusetzen und in die grundlegende Produktentwicklung zu überführen.
Unsere Mission umfasst die angewandte Forschung, PoC-Innovationen, das Management von Patent-Portfolios, Forschungspartnerschaften, Standardisierungsanstrengungen sowie die Wissensübertragung von FuE-Ideen in Produktportfolios.
6G-Forschungsvektoren von VIAVI
Partnerschaften
In Zusammenarbeit mit anderen Branchenführern leisten wir einen aktiven Beitrag zur Ausarbeitung belastbarer Wirtschaftlichkeitsnachweise für 6G.
Als strategisches Mitglied von one6G trägt VIAVI zur Verwirklichung der one6G Vision einer Zukunft bei, in der 6G-Technologien und -Lösungen erlauben, das Potenzial der Smart-Connectivity für eine sichere, robuste und nachhaltige Entwicklung unserer Wirtschaft und Gesellschaft zu erschließen.
Die nGRG legt den Schwerpunkt auf offene und intelligente RAN-Prinzipien für 6G und zukünftige Netzstandards.
VIAVI ist Vollmitglied der Next G Alliance Lenkungsgruppe und arbeitet aktiv in mehreren Arbeitsgruppen mit. Damit unterstützt VIAVI diese Initiative zur Förderung der nordamerikanischen Führung in der Mobilfunktechnologie über das kommende Jahrzehnt durch Maßnahmen der privaten Wirtschaft. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der Kommerzialisierung der Technologie und umfasst den gesamten Lebenszyklus der Erforschung und Entwicklung, Herstellung, Standardisierung und Marktreife.
An der University of Surrey in Großbritannien ist VIAVI Gründungsmitglied des 5G/6G Innovation Centre unter der Leitung von Regius Professor Rahim Tafazolli FREng. Das Innovation Centre untersucht moderne Kommunikationssysteme und die wichtigsten Herausforderungen bei der Entwicklung von Infrastrukturen für 5G, 5G+ und 6G zur Bereitstellung der Konnektivität für zukünftige Technologien.
Die Hauptforschungsgebiete sind Antennen und Signalverarbeitung, künstliche Intelligenz für die Mobilfunkkommunikation, intelligente und leistungsstarke Vernetzung und Bereitstellung von Diensten, intelligente RAN-Technologie und Management, Sicherheit in Mobilfunknetzen, neue Bitübertragungsschicht, rekonfigurierbare intelligente Oberflächen (RIS), Satellitenkommunikation sowie THz-Komponenten und -Kommunikation im Rahmen einer zukünftigen integrierten Sensorik und Kommunikation.
Das Beyond 5G Promotion Consortium hat es sich zum Ziel gesetzt, Beyond 5G (B5G) frühzeitig und reibungslos einzuführen und die internationale Wettbewerbsfähigkeit von B5G zu stärken, um die für die 2030er Jahre erwartete starke und dynamische Gesellschaft zu verwirklichen.
VIAVI ist angeschlossenes Mitglied der 6G@UT als neuer Forschungsinitiative innerhalb der Wireless Networking and Communications Group (WNCG) an der University of Texas (UT) in Austin, USA. 6G@UT bringt führende Forschende an der Schnittstelle von Mobilfunk, Netzwerken, Sensorik und maschinellem Lernen mit dem Ziel zusammen, neue Entdeckungen zu machen, die 6G ermöglichen, zukünftige Vordenker in der Mobilfunkbranche weiterzubilden sowie eng mit der Industrie zusammenzuarbeiten, um an der Schnittstelle von Theorie und Praxis wichtige Innovationen zu schaffen.
VIAVI ist Branchenmitglied beider 5GPPP-Projekte. Die Finanzierung erfolgt über das Rahmenprogramm der Europäischen Union für Forschung und Innovation Horizon 2020.
LOCUS – Anforderungsbasiert in 5G-Ökosysteme eingebettete Lokalisierung und Analyse für universelle vertikale Anwendungen.
Das LOCUS Konsortium vereint unterschiedliche renommierte Partner aus der Telekommunikations- und IT-Branche, die seine Vision in die Praxis umsetzen können. LOCUS wird unzählige Anwendungen für das 5G-Ökosystem und darüber hinaus ermöglichen, den vertikalen Branchen einen starken Auftrieb verleihen und auch für Telekommunikationsunternehmen neue Geschäftschancen schaffen.
LOCUS wird aktuelle und zukünftige Infrastrukturen stärken, um: i) als netznativer Dienst präzise und universelle Standortdaten bereitzustellen und ii) aus unaufbereiteten Standort- und physischen Ereignissen komplexere Leistungsmerkmale und Verhaltensmuster abzuleiten und diese den Anwendungen über einfache Schnittstellen zur Verfügung zu stellen. Die Lokalisierung wird die Netzbetreiber zusammen mit den Analysefunktionen und deren kombinierter Bereitstellung als Dienst („As-A-Service“) in die Lage versetzen, das Management ihrer Netzwerke zu verbessern und die Palette der angebotenen Anwendungen und Dienste deutlich zu erweitern.
Die innovative Mitarbeit von VIAVI umfasst:
- die Lokalisierungsanalyse als virtueller Dienst auf einer hybriden Edge/Core-Virtualisierungsplattform, die in die Infrastruktur des 5G-Netzes integriert ist.
- die Mobilitätsanalyse von Einzelpersonen und Gruppen als virtualisierte Netzwerkfunktion (VNF).
Mehr erfahren Sie auf: innoradar.eu
6G BRAINS
Die Abkürzung „6G BRAINS“ steht für „Bringing Reinforcement learning Into Radio Light Network for Massive Connections“.
6G BRAINS konzentriert sich auf aktuelle Herausforderungen in den Netzen, wie Beyond 5G (B5G), 6G, Terahertz (THz), Optical Wireless Communications (OWC), Künstliche Intelligenz (KI), Multi-Agent Deep Reinforcement Learning (MARL), hochdynamische und hochdichte Device-to-Device (D2D) Kommunikation in zellenlosen Netzen, Grant Free-Non-Orthogonal Multiple Access (GF-NOMA), End-to-End (E2E) Slicing, Integrated Access Backhaul (IAB), Industrial Virtual Assistant (IVA), Simultaneous Localization and Mapping (SLAM), Content Distribution Network (CDN), massive Machine Type Communication (mMTC) und Ultra-Reliable Low Latency Communication (URLLC).
Das Projekt möchte 6G für die Zukunft fit machen. Es beschäftigt sich aktiv mit der Ausarbeitung von 6G-Standards und hat sechs Forschungsvektoren definiert, um das Risiko für Zulieferer und Serviceprovider möglichst gering zu halten. Indem das Leistungspotenzial von 5G vollständig ausgeschöpft wird, entsteht eine erweiterbare Plattform, die die Netzwerke revolutionieren könnte und nicht einfach nur zur Entwicklung anspruchsvollerer einsatzkritischer URLL-Anwendungsfälle, sondern auch völlig neuer Branchen führen könnte.
Mehr erfahren Sie auf: 6G BRAINS
Die Forschenden und Studierenden am Institute for the Wireless Internet of Things der Northwestern University in Boston, Massachusetts, USA, widmen sich einer Zukunft, in der Menschen und deren Umgebung über eine Reihe von KI-basierten Geräten und Netzwerken drahtlos vernetzt sind. Die Anwendungen reichen von selbstfahrenden Autos über Schwärmen von Rettungsdrohnen bis zu implantierbaren medizintechnischen Geräten und Smart Cities. Das Institut ist die Heimstatt weltweit führender Expertise, Einrichtungen und Technologien, die mit dem Ziel eingesetzt werden, die drahtlose Kommunikation exponentiell zu beschleunigen sowie energieeffizienter und sicherer zu machen.
Die Forschungsschwerpunkte sind:
- Künstliche Intelligenz (KI) und Maschinelles Lernen (ML) für Mobilfunksysteme
- 5G- und 6G-Mobilfunksysteme
- IoT-Geschäftsmodelle für die Branchen der Zukunft
- Intelligente und vernetzte implantierbare medizintechnische Geräte
- Smart Cities und Smart Oceans
- Unbemannte Luftfahrzeuge (UAV) für den Bevölkerungsschutz und die Landesverteidigung
6G Wissensbasis
Die Investition in und Bereitstellung von Netzwerken ist kostenintensiv. Für die Netzbetreiber muss die Effizienz von Planung, Bereitstellung, Betrieb, Management und Leistung der Mobilfunknetze erhöht werden, damit sie bei 6G eine Investitionsrendite (RoI) erwirtschaften können. Die mit 6G in Verbindung stehenden Konzepte und Technologien werden ihnen helfen, diese Effizienzsteigerungen auf eine Art und Weise zu erreichen, die mit den früheren Generationen nicht möglich war.
Ziele für Nachhaltige Entwicklung (SDG), einschließlich Klimaschutz
- Die UNO hat in ihrer Agenda 2030 17 Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDG) formuliert.
- 2030 ist auch das Jahr, in dem kommerzielle Netzwerke ihren Betrieb aufnehmen sollen.
- Eine Reihe von Serviceprovidern sehen das Jahr 2030 auch als wichtiges Datum für die Einführung von 6G vor.
- 6G könnte zahlreiche umweltpolitische und sozio-ökomische Vorteile bieten, die die Telekommunikationsunternehmen und Firmen in die Lage versetzen, diese 17 Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.
- Technologien: Der SDG-Bericht nennt potentielle Lösungen, die in 6G-Netze integriert werden könnten, um den Energieverbrauch zu senken und die Nachhaltigkeit zu verbessern.
- Sozio-ökonomisch: Investitionen in neue, bessere Mobilfunk-Konnektivität, insbesondere in ländlichen Gebieten und Entwicklungsländern, helfen, mehrere SDG-Ziele der UNO umzusetzen und den Zugang zu Bildung zu verbessern. Damit verkleinert sich unter anderem der digitale Graben, die Telemedizin wird gefördert und es entstehen nachhaltigere und besser vernetzte Städte.
- In Zukunft könnte es Umwelt-, Nachhaltigkeits- und Netto-Null-Vorschriften geben, die die Telekommunikationsunternehmen beachten müssen oder die von Branchenverbänden vorgegeben werden und eine Voraussetzung für die Mitgliedschaft sind. Daher könnte die Entwicklung der 6G-Technologie unverzichtbar sein, um Telekommunikationsunternehmen zukunftssicher zu machen und sie in die Lage zu versetzen, die jeweils geltenden Rahmenbedingungen, Vorschriften und gesetzlichen Bestimmungen einzuhalten.
- Markt- und Wirtschaftstreiber
- 6G wird neue Arten von Erlebnissen ermöglichen, die mehr Endnutzern mit einer garantierten Dienstgüte (QoS) zur Verfügung gestellt werden können.
- Dazu gehören unter anderem VR, AR, MR, 3D-Vernetzung, UAV, selbstfahrende Autos, optische drahtlose Kommunikation (OWC) und KI.
Viele der heutigen Testkonzepte, wie frühzeitige Tests im Entwicklungszyklus, umfassende Tests von Teilsystemen sowie Tests der Gesamtleistung, werden auch mit der Weiterentwicklung dieser Technologie angewendet werden.
Die Weiterentwicklung der Testverfahren wird erforderlich sein bei:
- KI/ML mit zentraleren Konzepten, wie
- dem digitalen Zwilling (Digital Twin) als Abbild von Objekten aus der realen Welt in Form von synthetischen Daten für die prädiktive Analyse und Wartung.
- HF-Technik bei hohen Frequenzen.
- Kapazität, Latenz und Leistung.
- Offenheit, Disaggregation.
- Umweltbelastung.
- Produktivität und Marktreife.
- Wirtschaftlichkeit und Kosten.
Diese Technologien migrieren zudem stärker zum Netzrand (Edge) und in die Cloud, so dass auch deswegen neue Testarchitekturen und neue Testgeräte erforderlich werden. Neue und natürlich erst noch zu definierende Anwendungsfälle müssen emuliert werden, um sicherzugehen, dass die Netze beide Szenarien – die neue und die Vorgängergeneration – unterstützen können. Und da hielten doch manche Netzbetreiber ihre 5G-Installation bereits für komplex …
6G verspricht zwar einen sprunghaften Anstieg bei Effizienz und Kapazität, doch um dieses Versprechen einlösen zu können, müssen die Tests bereits in der Planungsphase einsetzen.
Global Technology Forward Projects
6G City-Scale Digital Twin
Our collaborations with renowned research institutions such as the Institute for Wireless Internet of Things and the Open6G cooperative research center at Northeastern University have led to the creation of a 6G city-scale digital twin. Powered by advanced AI and machine learning (ML) technologies, it plays a key role in training components like the 6G AI-Native Air Interface, advancing our understanding of network dynamics and performance.
This achievement highlights the importance of AI/ML in radio propagation modeling for large-scale network digital twins, integrating insights from real-world measurements and higher-layer KPIs through cooperative efforts.
VIAVI contributes to:
- Harmonizing with Open RAN Architecture by RIC, SMO interworking with APN Controller
- Digital Twin for APN
- Adopt Fiber Sensing Solution in APN Architecture
Forum Objective: Innovative Optical and Wireless Network (IOWN), to provide advanced capabilities of low-power consumption, ultra-wide bandwidth, large-scale simulations, and ultra-realistic UI/UX for future services through cutting-edge technologies such as next generation photonics-based technologies.
6G-TWIN
VIAVI tests and validates Digital Twin for Energy Saving and Mobility.
6G-TWIN Objective: provide the foundation for the design, implementation and validation of an AI-native reference architecture for 6G systems that incorporates Network Digital Twins as a core mechanism for the end-to-end, real- time optimisation, management and control of highly dynamic and complex network scenarios.
To achieve this, 6G-TWIN will deliver methods, modelling and simulation solutions for the definition, creation and management of multi-layered virtual representations of future 6G systems, where heterogeneous domains (i.e., edge, fog and cloud) and communication technologies (e.g., cellular, optical and Non-Terrestrial Networks (NTN)) coexist.
The associated solutions will be demonstrated in two complementary use cases addressing mobility and energy-efficiency challenges, aligned with the expected use cases of 6G and the Key Performance Indicators (KPI) defined in previously funded projects.
6G BRAINS
Bringing Reinforcement learning Into Radio Light Network for Massive Connections (6G BRAINS)
6G BRAINS addresses current challenges in networks, beyond 5G (B5G), 6G, Terahertz (THz), Optical Wireless Communications (OWC), Artificial Intelligence (AI), Multi-agent Deep Reinforcement Learning, Highly Dynamic Ultra-Dense Device-to-Device (D2D) Cell-free Networks, Grant Free-Non-Orthogonal Multiple Access (GF-NOMA), End-to-End (E2E) Slicing, Integrated Access Backhaul (IAB), Industrial Virtual Assistant (IVA), Simultaneous Localization and Mapping (SLAM), Content Distribution Network (CDN), massive Machine Type Communication (mMTC) and Ultra-Reliable Low Latency Communication (URLLC).
Innovating 6G for the future. Actively shaping 6G standards and have defined 6 research vectors to ensure risks to suppliers and service providers are minimized. Fully developing the potential of 5G creates an upgradable foundation that could revolutionize networks and usher in not just advanced mission critical URLL use cases but entirely new industries.
Find out more at: 6G BRAINS
VIAVI provides 6G integration and testing and will participate and co-lead 6G research and innovation work including:
- 6G 3D channel modelling
- 3D RAN digital twin
- Semantic communication
Awarded a £12M research grant from the UK government to advance Telecoms networks. The project, which involves a consortium of UK universities and international operators and vendors, aims to solve big challenges such as the digital divide and energy efficiency through research and innovation in open network components.
Hosted by 5G/6G Innovation Centre at the University of Surrey, explores and expands on Open RAN principles, looking into new open network components while focusing on both their technical capabilities as well as interoperability in the wider RAN and core.
This project shows great progress for the industry and society, as we discover new testing challenges and opportunities in 6G networks.
VIAVI was granted funding for the following projects:
- ARIANE
- HiPer-RAN
- REACH
DSIT ONE funded projects in the next phase of the UK Open Networks Research and Development (R&D). Across these areas:
- High Demand Density (HDD) Use Cases/Demonstrations
- RIC and other RAN Software Automation
- Processors, RF, and other RAN Hardware
Partnerships and Government Funded Projects
Partnerships are central to the VIAVI approach to 6G development. We work closely with clients, academic institutions, and government to drive innovation. We collaborate with universities worldwide on cutting-edge 6G research projects.
- 3GPP
- 5-6 Innovation Center
- 6G Brains
- 6G DALI
- 6G Forum
- 6G IA
- AI RAN Alliance
- Broadband Form
- DSIT ONE
- IEEE
- Institute for Wireless Internet of Things
- IOWN Global Forum
- ITU
- Next G Alliance
- OAI (Open Air Interface)
- OIF
- Open6G Cooperative Research Center at Northeastern University
- one6G
- O-RAN ALLIANCE
- TIP (Telecom Infra Project)
- TM Forum
- TUDOR research project
- XGMF
Explore More Information
Literatur
Video
- 6G AI for Air Interface
- 6G Joint Communications and Sensing
- 6G Real-Time Ray Tracing Demonstration
- 6G Research - Rate-Splitting Multiple Access (RSMA) Demo
- Building and Leveraging 5G Infrastructure for a 6G World
- Demo: KI-Empfänger in neuronalen Netzen (NN)
- Demo: Orthogonal Time Frequency Space (OTFS)
- Demo: Rate Splitting Multiple Access (RSMA)
- VIAVI 6G Forward Program
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