Dans l’écosystème actuel des communications mobiles, deux bandes de fréquences sont actives : la FR1 (de 410 MHz à 7,125 GHz) et la FR2 (de 24,25 GHz à 71 GHz) . La FR1 est largement utilisée pour la 5G et offre une couverture étendue et une forte pénétration. Cependant, elle souffre de saturation et de limitations de bande passante. La FR2, quant à elle, offre une bande passante ultra-large et une faible latence, mais présente l’inconvénient d’une propagation médiocre et de coûts de déploiement élevés.
La technologie FR3 (7,125 GHz à 24,25 GHz) promet d’offrir le meilleur des deux mondes : une propagation plus efficace que la FR2 et une bande passante supérieure aux fréquences inférieures à 7 GHz de la FR1 . Elle devrait permettre la mise en place de réseaux plus robustes et évolutifs, capables de répondre aux besoins croissants des applications avancées en milieu urbain dense. Les bandes de fréquences exactes pour le déploiement sont soumises aux normes et réglementations internationales et régionales. Toutefois, le déploiement initial se concentre sur la bande de 7,125 GHz à 8,4 GHz .
La réalité étendue (XR) est l’une des principales applications attendues de la 6G et exige des débits de données exceptionnellement élevés – environ 20 Gbit/s en milieu urbain dense – pour permettre des expériences immersives. Atteindre de tels débits nécessite une large bande passante afin de supporter les fréquences d’affichage élevées nécessaires à des champs de vision étendus et à une haute résolution. De même, l’essor soudain des applications d’IA basées sur de grands modèles de langage (LLM) dans les communications cellulaires contribuera à l’augmentation des besoins en capacité. La technologie FR3 est essentielle pour ces applications gourmandes en données.
La norme FR3 est également pertinente pour les réseaux non terrestres (NTN) . Les NTN permettent une couverture omniprésente et une connectivité résiliente grâce aux connexions satellitaires, et constituent déjà un marché important avec la 5G Advanced. Cette tendance devrait se poursuivre avec la 6G. Les attributions de spectre de l’UIT pour les services mobiles et fixes par satellite existants comprennent les bandes Ku et Ka, et le 3GPP autorise l’utilisation de ces bandes pour les NTN.
- Bande 3GPP n248/n509 (bande Ku) : 14000 MHz – 14500 MHz (UL), 10700 MHz – 12750 MHz (DL), FDD (DL)
- Bande 3GPP n249/n508 (bande Ku) : 13750 MHz – 14000 MHz (UL), 10700 MHz – 12750 MHz (DL), FDD (UL)
| Bande 3GPP n248/n509 (bande Ku) | Bande 3GPP n249/n508 (bande Ku) |
|---|---|
| 14000 MHz – 14500 MHz (UL) | 13750 MHz – 14000 MHz (UL) |
| 10700 MHz – 12750 MHz (DL) | 10700 MHz – 12750 MHz (DL) |
| FDD (DL) | FDD (UL) |
État d’avancement de la 5G et de la 5G avancée
Bien que la 5G ait introduit des avancées significatives telles que le découpage du réseau et l’intégration de l’IA/ML pour un traitement sophistiqué des données, la plupart des opérateurs n’ont pas encore adopté le mode autonome (SA) , pourtant indispensable à la connexion directe des appareils au cœur du réseau 5G. Par conséquent, les services offerts par la 5G restent similaires à ceux de la 4G. De plus, aucune application phare de la 5G n’a encore émergé, même si les usines intelligentes et les véhicules autonomes constituent des domaines prometteurs.
L’accès sans fil fixe (FWA) présente un fort potentiel en tant que cas d’usage clé, soutenu par les investissements dans le spectre FR2. Les défis liés au FWA sont (1) la coexistence des bandes de fréquences et (2) les fortes pertes de propagation et la distance importante entre le terminal et la station de base. Le spectre FR2 permet l’utilisation de techniques de formation de faisceaux grâce à des faisceaux hautement directifs à gain élevé, intégrés à l’architecture de l’antenne.
De plus, la 5G actuelle ne permet pas de prendre pleinement en charge les applications immersives , qui exigent des débits de données exceptionnellement élevés, une faible latence et une synchronisation robuste en temps réel. Les réseaux de nouvelle génération (NG) sont nécessaires pour mettre en œuvre une planification adaptative, une mise en mémoire tampon prédictive et une gestion des paquets par priorité, qui tiennent compte des seuils de perception humaine dans les schémas de calcul spatial.
L’industrie aborde ces défis selon un processus en 3 étapes défini par le 3GPP :
- Description du service dans son ensemble du point de vue de l’utilisateur final
- Organisation des fonctions réseau pour faire correspondre les exigences de service aux capacités du réseau
- Définition des fonctionnalités de signalisation pour prendre en charge les services identifiés à l’étape 1, sur la base de l’architecture définie à l’étape 2.
Une fois que la 5G aura implémenté les Releases 18 et 19 , elle prendra pleinement en charge les applications immersives. Cependant, la prise en charge complète et les capacités réseau requises par ces technologies avancées ne devraient être pleinement disponibles qu’avec l’avènement de la 6G et l’intégration de la norme FR3.
défis liés aux tests FR3
Les tests de bout en bout sur FR3 sont complexes mais essentiels pour évaluer les nouvelles technologies 6G.
Les principaux défis liés aux tests comprennent :
- La cohérence de phase et temporelle sur plusieurs canaux nécessite un équipement très sophistiqué et un étalonnage méticuleux.
- La simulation précise des imperfections matérielles réelles telles que le bruit de phase et les interférences, sans introduire d’artefacts irréalistes, nécessite des outils d’émulation très précis et adaptables.
- La gestion simultanée de larges bandes passantes et de plusieurs canaux accroît la complexité et exige une puissance de calcul importante ainsi que des équipements de test avancés.
- La mise en place d’environnements de test capables de s’adapter à la complexité croissante et aux exigences de performance plus élevées des futures avancées de la 6G est un défi qui peut être relevé grâce à des solutions avancées basées sur l’IA.
- La prise en charge du réseau NTN nécessite des capacités de test renforcées, couvrant spécifiquement les conditions de propagation pour différentes constellations de satellites. Contrairement aux réseaux terrestres, le réseau NTN fonctionnera en mode duplex FDD.
- La technologie GigaMIMO intégrera davantage d’éléments d’antenne dans les réseaux d’antennes, permettant ainsi un nombre beaucoup plus élevé de faisceaux simultanés avec une largeur de faisceau plus étroite. Ceci mettra à l’épreuve les tests OTA (Over-The-Air) et exigera de nouvelles méthodes de test.
- Le partage du spectre radio multiple (MRSS) devrait permettre aux réseaux 5G et 6G d’utiliser simultanément les mêmes bandes de fréquences. Pour ce faire, de nouveaux mécanismes de coexistence équitable du spectre doivent être définis.
- Reproduire une large gamme d’environnements de propagation dans un cadre de laboratoire contrôlé est complexe en raison des caractéristiques uniques et des niveaux variables de chaque scénario.
Nos solutions pour les tests 6G FR3
Les tests FR3 exigent des ingénieurs qu’ils modifient et testent des paramètres dépassant les capacités actuelles de la norme 5G. Grâce à nos solutions de génération et d’analyse de signaux « Beyond 5G » , nous permettons aux ingénieurs de créer des signaux personnalisés pour les tests FR3 . Il est ainsi possible de modifier des paramètres tels que la bande passante et le format de modulation afin de tester de nouveaux aspects de la couche physique pour les applications de recherche et développement 6G. Nos solutions prennent également en charge l’émulation d’évanouissement pour couvrir les scénarios NTN.
Le testeur de communication sans fil CMX500 est déjà compatible FR3 et offre une émulation de réseau FR1, FR2 et FR3 dans un seul boîtier . Cette solution tout-en-un crée un environnement de signalisation en transmettant un signal cellulaire FR3, sans matériel supplémentaire. Elle simule également des conditions réelles et effectue une analyse complète pour vérifier la capacité d’un appareil à atteindre un débit maximal, faisant du CMX500 le choix idéal pour la recherche et le développement FR3.
De plus, le CMX500 offre de nombreuses fonctionnalités pour les tests NTN . Il émule le canal radio aux niveaux réseau et périphérique, intègre les améliorations de la pile de protocoles NTN, fournit des options complètes de test de mobilité et de transfert et prend en charge les tests d’interopérabilité.
| Testeur de signalisation 5G tout-en-un CMX500 | Générateur de signaux vectoriels R&S®SMW200A | Analyseur de signaux et de spectres R&S®FSWX |
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| Une solution de test évolutive qui couvre les scénarios E2E 5G NR, NTN et FR3. | Un générateur de vapeur à géométrie variable (VSG) doté d'une conception flexible et modulaire permettant son adaptation à une application spécifique. | Le premier analyseur de signaux et de spectres doté de plusieurs ports d'entrée et d'une architecture interne multi-chemin prenant en charge la corrélation croisée. |
| Information produit | Information produit | Information produit |
Avantages de nos solutions de test FR3
- Équipement de test polyvalent, compatible 6G, permettant une analyse et une optimisation complètes des dispositifs FR3
- La génération et l’analyse de signaux FR3 haute performance permettent la validation des dispositifs FR3 dès les premières phases de R&D.
- Complexité réduite grâce à un testeur tout-en-un qui couvre les bandes FR1, FR2 et FR3 et offre une prise en charge multibande et multiorbite pour les tests NTN.
- Tests matériels dans des conditions de déploiement plus réalistes avec un modèle de canal basé sur le lancer de rayons
- Des outils intuitifs et des interfaces utilisateur web améliorent la convivialité et l’évolutivité.
- Assistance technique globale pour vous aider à tirer le meilleur parti de nos solutions.
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