Qualcomm позиционирует себя как поставщика сквозной инфраструктуры для ИИ-ориентированных сетей 6G, объединяя технологии для беспроводных устройств, модемно-радиочастотных систем, радиомодулей, ускорения RAN, управления сетью и вычислений в центрах обработки данных. Опыт компании охватывает CDMA, 4G LTE и 5G, включая сотовые протоколы, проектирование радиоинтерфейса, ВЧ-системы, обработку в реальном времени и оптимизацию энергопотребления. На этой основе Qualcomm предлагает рассматривать 6G как единую систему из устройств, сетей радиодоступа и ЦОД, а не как отдельный сетевой компонент.
В ИИ-ориентированной сети 6G искусственный интеллект непосредственно встроен в сетевые операции. В зависимости от текущих условий и требований приложения алгоритмы могут определять, где выполнять нагрузку: на устройстве, на периферии сети или в облаке. Такая распределённая модель может автоматизировать управление сетью, улучшать распределение вычислительных и радиоресурсов, снижать энергопотребление и поддерживать новые сервисы. Технологии Qualcomm для обработки данных на устройствах, периферийных вычислений и сетевой инфраструктуры должны связать эти среды.
Энергоэффективные телекоммуникационные серверы для 6G
Телекоммуникационным серверам уровня 6G предстоит совместить вычислительную мощность ЦОД, обработку RAN в реальном времени и ускорение ИИ при жёстких ограничениях по энергопотреблению и занимаемому месту на сетевых площадках. Многие операторы будут развёртывать оборудование на существующих объектах, повторно используя площадки, шкафы, системы охлаждения и электропитания вместо строительства новых сооружений. Поэтому производительность на ватт станет одним из ключевых параметров масштабирования сетевых вычислений и контроля эксплуатационных расходов.
Предложенная Qualcomm гетерогенная серверная архитектура объединяет процессоры Qualcomm Oryon для вычислений класса ЦОД, нейропроцессоры Qualcomm Hexagon для ИИ и ускорители QDU RAN для обработки радиосигналов в реальном времени. Эти компоненты могут образовать общую платформу для вычислений общего назначения, ИИ и функций RAN с детерминированной производительностью. Детерминированная обработка должна укладывать чувствительные ко времени телекоммуникационные задачи в заданные временные пределы, что необходимо для надёжной работы радиосети.
Архитектура может применяться и в централизованной RAN (CRAN), и в распределённой RAN (DRAN). Она также соответствует направлениям стандартизации 3GPP и Open RAN, позволяя операторам сочетать оборудование и программное обеспечение разных поставщиков. Такой подход поддерживает многовендорные закупки и даёт больше свободы при строительстве и модернизации сетей.
ИИ-ориентированные радиомодули Giga-MIMO
Ещё одно направление разработки 6G — Giga-MIMO. Такие радиосистемы проектируют для увеличения ёмкости и зоны покрытия, а также повышения спектральной эффективности при растущем беспроводном трафике. Спектральная эффективность показывает, сколько информации сеть способна передать в заданной полосе частот.
Qualcomm сосредоточила разработку Giga-MIMO на верхней части среднего диапазона 6–8 ГГц, который рассматривается для будущих сетей 6G. Радиомодули Giga-MIMO для этих частот будут сочетать крупные антенные решётки, усовершенствованные ВЧ-архитектуры, ИИ-обработку сигналов и оптимизированное формирование луча. Увеличенные полосы, новые формы сигналов и улучшенные методы кодирования также должны помочь сети передавать больше данных и обслуживать плотные развёртывания.
Энергоэффективность особенно важна для Giga-MIMO, поскольку операторы могут развернуть десятки тысяч радиомодулей. Снижение потребления каждого модуля способно сократить общие энергозатраты и эксплуатационные расходы сети. Компетенции Qualcomm в разработке радиочастотных интегральных схем (RFIC), радиоплатформ и управлении энергопотреблением используются для интеграции антенных решёток, ВЧ-компонентов, формирования луча, обработки сигналов и сетевого ПО в заданные энергетические пределы.
Работы Qualcomm над Giga-MIMO опираются на уже развёрнутые коммерческие энергоэффективные радиомодули Massive MIMO для Open RAN. Кроме того, компания ведёт многолетнюю программу исследований и разработок по архитектурам Giga-MIMO, RFIC и системной интеграции. Она должна обеспечить переход от нынешних развёртываний Massive MIMO к более ёмким макросотовым радиосистемам 6G.
Один из примеров внедрения интеллекта в радиосистему — прогнозирование нисходящего канала для формирования луча с помощью ИИ. Технология прогнозирует состояние радиоканала и точнее направляет сигналы к пользователям. Qualcomm уже внедрила эту возможность в свои нынешние платформы Open RAN, сформировав один из элементов радиосистем реального времени для будущих сетей 6G.
Интеграция связи и зондирования
Интегрированное зондирование позволит инфраструктуре 6G использовать одну сеть и для связи, и для обнаружения объектов. Радиосигналы смогут не только передавать данные, но и обнаруживать, определять местоположение и классифицировать объекты в окружающем пространстве. Операторы могли бы применять такие функции для мониторинга дорожного движения, обнаружения объектов и беспилотников, создания цифровых двойников и других сервисов, которым нужна информация о физической обстановке на большой территории.
Разработки Qualcomm в области радиочастотного зондирования, радиосистем, устройств и сетевых вычислений могут поддержать интеграцию зондирования во всей сети. В зависимости от требований к задержке, вычислениям и сервису данные радиосистем можно будет обрабатывать локально, на периферии сети или в ЦОД.
Управление RAN на базе ИИ
Qualcomm также разрабатывает ИИ-инструменты для управления и автоматизации RAN. Они могут непрерывно отслеживать работу сети, выявлять проблемы, оптимизировать сетевые ресурсы и выполнять корректирующие действия с меньшим ручным вмешательством. Сервис Qualcomm Agentic RAN Management Service использует для этого специализированных ИИ-агентов и должен поддерживать более автономные и энергоэффективные мобильные сети.
Объединяя процессоры Oryon, нейропроцессоры Hexagon, ускорители QDU RAN, модемно-радиочастотные технологии, радиоплатформы Open RAN, радиочастотное зондирование и ПО управления на базе ИИ, Qualcomm может участвовать в создании нескольких уровней инфраструктуры 6G. Ориентация на стандарты также позволяет встраивать эти технологии в открытые многовендорные сети.
Сейчас отрасль продолжает определять стандарты и проверять перечисленные технологии, одновременно применяя их для повышения производительности, снижения стоимости и улучшения энергоэффективности существующих сетей Open RAN. Qualcomm связывает с этой работой детерминированную обработку, распределённый ИИ, интеграцию связи и зондирования, Giga-MIMO, энергоэффективность и открытые модели развёртывания.