Redesigning CAVIAR: a framework for next-Generation 6G/B6G simulations

A evolução das redes móveis rumo à sexta geração (6G) e à consolidação do Open Radio Access Network (Open RAN) demanda ferramentas de simulação flexíveis, modulares e capazes de integrar comunicação, mobilidade e inteligência artificial em cenários ultra-realistas. Este trabalho apresenta a mais recente versão do framework Communication Networks, Artificial Intelligence and Computer Vision with 3D Computer-generated Imagery (CAVIAR), uma ferramenta de co-simulação alinhada às diretrizes do 3rd Generation Partnership Project (3GPP), capaz de integrar módulos independentes para simulação tridimensional (3D), mobilidade, comunicações e inteligência artificial, orquestrados de forma assíncrona para execução emtempo real. O CAVIAR incorpora modelagem de canais por traçado de raios (ray tracing) utilizando Sionna-Ray Tracing (Sionna-RT) e Wireless InSite, simulação de redes de quinta geração (5G) com Network Simulator 3 (ns-3) e módulo 5G-Lena, técnicas de aceleração de cálculos de propagação e monitoramento interativo por meio de InfluxDB e Grafana. Para validar o ferramental, foram implementados três casos de uso representativos alinhados aos estudos descritos nas especificações do 3GPP Release 19: (i) monitoramento de animais em áreas rurais com alocação dinâmica de Physical Resource Blocks (PRBs) via Open RAN, busca e resgate urbano com detecção de pessoas usando You Only Look Once (YOLO) sobre enlace de Non-Terrestrial Network (NTN), e coordenação de robôs em ambientes internos com Integrated Sensing and Communication (ISAC) multimodal combinando Light Detection and Ranging (LiDAR) e imagem Red, Green, Blue (RGB). Os resultados demonstram que o CAVIAR atinge Indicadores-Chave de Desempenho (Key Performance Indicators – KPIs) com alta precisão e baixo uso de recursos computacionais (Unidade Central de Processamento – CPU, Unidade de Processamento Gráfico – GPU e Memória de Acesso Aleatório – RAM), mesmo em cenários complexos, possibilitando a execução de aplicações de rede sensíveis à latência e com alta confiabilidade, reforçando sua aplicabilidade para pesquisas avançadas em 5G-Advanced e 6G.