邁向6G：羅德史瓦茲在巴塞隆那世界移动通信大會上與NVIDIA共同展示了以AI/ML為基礎的類神經接收器
前言：
随着對未来6G無線通訊標準技術元件的研究如火如荼地進行，人們也在探索6G的AI原生空中介面的可能性。羅德史瓦茲與NVIDIA合作，利用未来6G技術對人工智能和機器學習（AI/ML）進行模擬與實現。在巴塞隆那世界移動通信大會上，兩家公司將展示世界首創類神經接收器的Hardware-in-the-Loop 實體操作，展示與傳统信號處理相比，使用完成訓練後的ML模型所能達到的性能提升。
在今年的世界移動通信大會上，與會者可以體驗到類神經接收器如何在5G NR上多用戶多重输入與输出（MUMIMO）的情况下具體實現--這很可能即是6G物理層的基本藍圖。該裝置结合了羅德史瓦茲的高階訊號產生器與分析儀測試解决方案, 以及用於鏈路層模擬的NVIDIA Sionna™ GPU加速開源資料庫。
類神經接收器的概念是用訓練完成的機器學習模型取代無線通信系统物理層的信號處理部份。全球的學術界、領先的研究機構與業界專家預估，未来的6G標準將使用AI/ML進行信號處理，如通道預測、通道平術與解析。由目前的模擬可看出來，與目前5G NR中所使用的高性能軟體演算法相比，類神經接收器將提高鏈路品質並對吞吐量有重大影響。
為了訓練機器學習模型，數據集的建立是绝對的先決要件。通常，此數據集的取得是極為受限的，或者根本無法取得。在6G早期的研究中，測試與量測設備提供了一個可行的方案, 其利用產生不同訊號配置以作為各種數據集, 並藉此訓練機器學習的模型以用於信號處理。
在羅德史瓦茲展位上展示的AI/ML類神經接收器設置中，R&S SMW200A向量信號產生器模擬了兩個獨立的用户，在上行方向以MIMO 2x2信號配置發射80MHz頻宽的信號。每個用户的通道衰減都是獨立的，並有雜訊的加入以模擬無線通訊的真實通道條件。R&S MSR4多用途衛星接收機作為信號接收，通過使用其四個相位相關的接收通道，捕捉3GHz的載波信號。然後，所有接收數據透過即時匯流介面提供至伺服器。在那裡，信號在包含R&S VSE向量信號分析（VSE）的R&S 伺服器測試(SBT)架構中被預處理了。VSE信號分析軟體與信號進行同步, 並進行快速傅利葉轉換（FFT）。這個个FFT後的數據集則作為以NVIDIA Sionna來實現的類神經接收器的输入。
NVIDIA Sionna是一个用於鏈路級模擬的GPU加速開源資料庫。它能够對複雜的通信系统架構進行快速原型設計，並支援6G信號處理中的機器學習整合。
作為演示的一部分，訓練完成的類神經接收器與以線性最小均方誤差（LMMSE）為架構的接收器進行了比較，後者應用以確定性開發的軟體演算法的傳統信號處理技術。這些高性能的演算法在目前的4G和5G蜂窝網路中已被廣泛採用。
羅德史瓦茲測試與量測部門的執行副總裁Andreas Pauly表示："在無線通信中使用机器學習演算法進行信號處理是目前業界非常熱門的話題，在業界同行中經常會有争議性的討論。我們很高興能與NVIDIA這樣的合作伙伴在這個測試平台上合作。它將使研究人員和業界專家能够根據數據驅動的方法驗証他們的模型，並利用我們在信號產成和分析方面的領先測試解决方案，在Hardware-in-the-Loop環境中對其進行測試"。
NVIDIA電信部高级副總裁Ronnie Vasishta表示："與傳统的信號處理相比，經過訓練後的ML模型為性能提升提供了相當大的潜力。羅德史瓦茲和NVIDIA的這一類神經接收器Hardware-in-the Loop 演示，為業界在6G技術中的人工智能和機器學習效能方面建立了一個新的里程碑。"
羅德史瓦茲積極支持歐洲、亞洲和美國的6G研究活動，為研究項目、產業聯盟做出頁獻，並與領先的研究機構和大學合作。其公司的測試和量測專業與解决方案將有助於下一代無線通訊之發展，其預計將在2030年左右進行商用部署。
羅德史瓦茲將在巴塞隆納Fira Gran Via與行的2023年世界移動通信大會上展示AI/ML的類神經接收器，地點位於5號廳5A80展位。歡迎與會者見証類神經接收器的性能提升，與羅德史瓦茲和NVIDIA專家討論細節和整體概念。
有關羅德史瓦茲6G測試解决方案的進一步信息，請參照： https://www.rohde-schwarz.com/6G
Rohde & Schwarz
Rohde & Schwarz科技集團憑藉其在測試測量、技術系統、網路和網路安全領域的領先解決方案，為更加安全互聯的世界鋪平了道路。集團成立超過85年，是全球工業客戶和政府客戶的可靠合作夥伴。截至2021年6月30日，Rohde & Schwarz在全球已擁有約13000名員工。獨立集團在2020/2021財年(7月至6月)實現淨收入23.4億歐元。公司總部設在德國慕尼克。
