Ayant le potentiel de transformer l'avenir des réseaux sans fil mondiaux, les ingénieurs de l'Université Rice développent un cadre de test de pointe pour évaluer la stabilité, l'interopérabilité, l'efficacité énergétique et les performances de communication des réseaux d'accès radio (RAN) 5G basés sur l'apprentissage automatique basé sur logiciel. .

À mesure que les réseaux 5G évoluent vers des architectures davantage centrées sur les logiciels, il existe un besoin crucial de méthodes de test avancées pour garantir des performances robustes en temps réel. Financé par une subvention de 1,9 million de dollars de la National Telecommunications and Information Administration (NTIA) du Département américain du Commerce, le projet vise à répondre à ce besoin en se concentrant à la fois sur les dimensions de communication et d'informatique, en tenant compte des défis posés par le comportement indéterministe inhérent à de tels environnements.

« Les méthodologies de test actuelles pour les produits sans fil se concentrent principalement sur la dimension communication, évaluant des aspects tels que les tests de charge et l'émulation de canal », a déclaré Rahman Doost-Mohammady, professeur adjoint de recherche en génie électrique et informatique et chercheur principal du projet. « Mais avec la tendance croissante vers les produits sans fil basés sur des logiciels, il est impératif que nous adoptions une approche plus globale des tests.

« Notre réponse à ce défi critique est ETHOS, un cadre de test innovant qui non seulement évalue les performances de communication, mais prend également en compte l'impact des environnements informatiques et les subtilités de l'apprentissage automatique sur les logiciels RAN. »

Le 10 janvier, La NTIA a annoncé près de 80 millions de dollars dans le troisième cycle de subventions de 1,5 milliard de dollars Fonds public d'innovation de la chaîne d'approvisionnement sans fil, qui soutient le développement de réseaux sans fil ouverts et interopérables. Selon des responsables fédéraux, les équipements sans fil ouverts et interopérables contribueront à stimuler la concurrence, à renforcer la résilience de la chaîne d'approvisionnement mondiale et à réduire les coûts pour les consommateurs et les opérateurs de réseaux.

« Dans le cadre du programme Investir en Amérique du président Biden, la recherche et l'innovation soutenues par le Wireless Innovation Fund renforceront le leadership technologique mondial de l'Amérique », a déclaré la secrétaire américaine au Commerce, Gina Raimondo. « Les récompenses décernées aujourd'hui aideront à mettre en place de nouvelles installations qui ouvriront la voie à de nouveaux réseaux sans fil, conduisant à terme à davantage d'emplois et à une baisse des coûts pour les Américains. »

Après la création du nouveau cadre de test, les chercheurs de Rice effectueront des tests approfondis sur son efficacité et mettront en œuvre et déploieront de nouveaux algorithmes d'apprentissage automatique pour le RAN 5G sur la plate-forme Aerial Research Cloud (ARC) prise en charge par NVIDIA – un bac à sable de recherche sur réseau 5G entièrement programmable. conçu pour évaluer rapidement les solutions via les réseaux en direct.

En plus de travailler avec NVIDIA, un leader mondial de l'informatique visuelle et accélérée, l'équipe de recherche prévoit de solliciter les contacts existants du secteur pour obtenir des commentaires et affiner le cadre, dans le but d'élargir les collaborations à mesure que le projet progresse.

« Les impacts plus larges de ce projet sont considérables, avec le potentiel de révolutionner les tests de produits sans fil basés sur des logiciels et basés sur l'apprentissage automatique en les rendant plus complets et plus réactifs aux complexités des environnements réseau du monde réel », a déclaré Ashutosh Sabharwal, le professeur d'ingénierie Ernest Dell Butcher, directeur du département de génie électrique et informatique et co-chercheur principal du projet. « En fournissant à l'industrie des outils avancés pour évaluer et garantir la stabilité, l'efficacité énergétique et le débit de leurs produits, nos recherches sont sur le point de contribuer au déploiement réussi de la 5G et au-delà des réseaux sans fil. »

En tant que membres clés de Riz sans fil, les chercheurs possèdent une vaste expertise dans les dernières technologies sans fil. Doost-Mohammady est le responsable technique du Projet Riz RENEW , la première plateforme massive MIMO entièrement programmable et open source au monde. MIMO, ou entrées multiples sorties multiples, est une technologie sans fil qui utilise plusieurs émetteurs et récepteurs pour transférer plus de données en même temps. Sabharwal dirige le projet Rice RENEW et a précédemment dirigé le développement de WARP, la première plateforme de recherche MIMO définie par logiciel au monde. Santiago Segarra, professeur adjoint de génie électrique et informatique et expert en apprentissage automatique pour la conception de réseaux sans fil, est également co-chercheur du projet.