Una solución 6G para fines de I+D es una combinación de hardware y software que permite a los ingenieros del sector industrial y del ámbito académico innovar en componentes y sistemas para la próxima generación de tecnología móvil. Las soluciones 6G se utilizan para crear prototipos, validar y optimizar diseños inalámbricos. Con estas soluciones, los ingenieros de diseño y pruebas pueden generar y analizar señales 6G en distintas bandas del espectro, recrear entornos complejos y dinámicos, y entrenar, verificar y optimizar modelos de IA/ML para mejorar el rendimiento de las capas PHY y RAN.

Las soluciones 6G para investigación y desarrollo se basan en tecnologías avanzadas de diseño, simulación y ensayo que permiten a los ingenieros modelar, validar y optimizar los sistemas inalámbricos de próxima generación. Estas capacidades abarcan los ámbitos del hardware, el software y el procesamiento de señales, y dan soporte a todo el flujo de trabajo de I+D, desde la concepción hasta la validación.

Entre las tecnologías clave se incluyen:

• Gemelos digitales de alta fidelidad para redes y radiofrecuencia, incluyendo modelos de canal basados en el trazado de rayos, para simular entornos de propagación del mundo real
• Generación y análisis de señales de banda ancha para caracterizar el rendimiento en rangos de frecuencia emergentes, como FR3 y más allá
• Bancos de pruebas Advanced de MIMO Advanced y conformación de haces para evaluar grandes conjuntos de antenas y arquitecturas híbridas de conformación de haces
• Técnicas de prueba sin señalización para la validación y experimentación rápidas de la capa física sin necesidad de una infraestructura de red completa
• Herramientas de emulación y visualización de redes para modelar escenarios complejos y evaluar el comportamiento del sistema a gran escala
• Cadenas de herramientas de IA/ML para la optimización de PHY/MAC, la predicción de canales, la compresión de CSI y la inteligencia de red
• Plataformas compatibles con O-RAN para la validación de xApps y rApps del RIC, así como de la interoperabilidad entre múltiples proveedores
• Automatización basada en la inteligencia artificial y en la intención para acelerar los flujos de trabajo de pruebas y mejorar la productividad mediante modelos entrenados

En conjunto, estas tecnologías constituyen la base de las soluciones 6G para la investigación y el desarrollo, lo que permite a los ingenieros explorar nuevas arquitecturas, validar el rendimiento de los componentes y los sistemas, y acelerar el camino hacia el despliegue comercial.

La investigación sobre la 6G exige instrumentos con capacidades superiores, tanto en precisión como en estabilidad, para validar los resultados con mayor rapidez. Las soluciones de 6G ofrecen un rendimiento superior al de las soluciones de 5G, lo que les permite realizar mediciones más complejas de forma repetible. Además, el desarrollo de la 6G requiere conocimientos especializados en nuevas áreas tecnológicas, como la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático (ML), así como en sensores. Las soluciones de 6G deben aportar conocimientos técnicos que trasciendan la ingeniería tradicional de las comunicaciones inalámbricas.

La inteligencia artificial desempeña un papel fundamental en el avance de las soluciones 6G para la investigación y el desarrollo, ya que permite un diseño, una simulación y una validación más rápidos y eficientes de las tecnologías inalámbricas de próxima generación. Dado que el 6G introduce una mayor complejidad —como las frecuencias de banda media alta, las redes ultradensas y la integración de sensores y comunicaciones—, la IA ayuda a los investigadores a gestionar y optimizar estos sistemas a gran escala. 

Las técnicas basadas en la inteligencia artificial se utilizan para:

• Acelerar el modelado de canales y el análisis de propagación en nuevas bandas de frecuencia
• Habilitar la optimización inteligente de la red y la asignación adaptativa de recursos
• Gemelos digitales avanzados que reproducen entornos del mundo real para la simulación
• Automatice los flujos de trabajo de pruebas y mediciones, reduciendo el tiempo necesario para obtener información
• Habilitar la red de acceso de radio (RAN) de próxima generación mediante el uso de la inteligencia artificial para optimizar la programación, reducir las interferencias y mejorar la eficiencia energética

Al integrar la IA en los procesos de I+D de la 6G, los ingenieros pueden explorar más posibilidades de diseño, mejorar la precisión y acortar considerablemente los ciclos de desarrollo. Esto hace que la IA sea esencial para convertir los conceptos iniciales en tecnologías 6G validadas.

En la actualidad existen soluciones 6G para investigación y desarrollo que permiten a los investigadores diseñar, modelar y validar componentes y sistemas en todas las bandas del espectro, desde por debajo de los 7 GHz hasta FR3 y por debajo de los THz. También hay soluciones 6G disponibles para que los ingenieros de diseño apliquen optimizaciones de IA con el fin de innovar en la interfaz aérea y la red de acceso radioeléctrico, mejorar las capacidades de detección de las redes inalámbricas, investigar formas de onda 6G e iterar sobre arquitecturas de red iniciadas en 5G que deberán evolucionar en 6G, como las redes no terrestres y O-RAN.

Se prevé que las soluciones 6G transformen una amplia gama de sectores al hacer posibles nuevas aplicaciones que requieren mayores velocidades de transmisión de datos, menor latencia y una conectividad más inteligente.

Entre los sectores clave se incluyen:

• Infraestructura de telecomunicaciones y redes: RAN de última generación, redes centrales y arquitecturas nativas de IA
• Redes satelitales y no terrestres: conectividad global a través de sistemas terrestres y espaciales
• Sector aeroespacial y de defensa: comunicaciones seguras, sistemas de detección y operaciones de misión crítica
• Automoción y transporte: vehículos autónomos, V2X y sistemas de movilidad inteligente
• Fabricación y automatización industrial: fábricas inteligentes y sistemas de control en tiempo real
• Sanidad y salud digital: Advanced y atención a distancia
• Ciudades inteligentes: infraestructuras inteligentes, vigilancia medioambiental y sistemas de seguridad pública
• Energía y servicios públicos: redes eléctricas digitales, mantenimiento predictivo y gestión de la energía distribuida
• Medios de comunicación y entretenimiento: realidad extendida (XR), comunicación holográfica y experiencias digitales inmersivas
• Logística y cadena de suministro: puertos autónomos, coordinación de flotas y seguimiento de activos en tiempo real

El avance de estos casos de uso depende de la innovación continua en la investigación y el desarrollo de la 6G, lo que incluye el diseño, la simulación y las pruebas de tecnologías clave como el espectro FR3 para mejorar la cobertura y la capacidad, las redes sin infraestructura (NTN) para la conectividad global y el ISAC para la detección y la transmisión de datos convergentes, todas ellas fundamentales para satisfacer las exigencias de rendimiento de las aplicaciones futuras.