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第五代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(5G)在全球范圍內(nèi)的部署不斷推進(jìn)，新業(yè)務(wù)逐漸可用，提升用戶體驗(yàn)并實(shí)現(xiàn)具有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用。

重要的是要認(rèn)識(shí)到，5G 網(wǎng)絡(luò)不僅僅是對(duì) 4G 技術(shù)的性能提升(在上傳和下載速度方面)，或者是對(duì)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的簡(jiǎn)單升級(jí)。除了典型的手機(jī)應(yīng)用，5G技術(shù)將能夠支持更高層次的服務(wù)和應(yīng)用，如自動(dòng)駕駛汽車、車對(duì)車和車對(duì)萬(wàn)物通信(V2V和V2X)、虛擬現(xiàn)實(shí)( VR) 和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR)、高清視頻流和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。 5G網(wǎng)絡(luò)提供的新特性可以總結(jié)如下：

• eMBB(增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶)：5G 更高的帶寬將允許平滑高效地使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、視頻流和視頻會(huì)議等應(yīng)用;
• mMTC(大規(guī)模機(jī)器類型通信)：5G 將能夠管理大規(guī)模連接(數(shù)千個(gè)同時(shí)連接的設(shè)備和數(shù)百萬(wàn)個(gè)連接)而不會(huì)使網(wǎng)絡(luò)過(guò)載。這將允許對(duì)復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用進(jìn)行有效管理，例如智能家居、智能城市、智能電網(wǎng)等;
• URLLC(超可靠低延遲通信)：該服務(wù)將為所有需要實(shí)時(shí)行為和極低延遲的應(yīng)用程序提供支持，例如工廠自動(dòng)化、工業(yè)控制系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛汽車、智能電網(wǎng)和手術(shù)機(jī)器人。

測(cè)試的作用

由于技術(shù)進(jìn)步的速度很快，并且 5G 將對(duì)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提出高要求，因此需要從實(shí)驗(yàn)室到現(xiàn)場(chǎng)，從 RAN 到核心的全面測(cè)試計(jì)劃。此外，運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備供應(yīng)商正在采用開放無(wú)線電接入網(wǎng)絡(luò) (RAN) 技術(shù)，包括 O-RAN 聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)，以最大限度地降低基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)成本并降低新產(chǎn)品創(chuàng)新的障礙。

如圖1所示，5G網(wǎng)絡(luò)測(cè)試主要包括三個(gè)階段：

• 驗(yàn)證：該技術(shù)在部署之前在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了驗(yàn)證。
• 驗(yàn)證：通過(guò)適當(dāng)?shù)默F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，在現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)及其服務(wù)。
• 可見性：此階段旨在確保、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)并實(shí)現(xiàn)盈利。

圖 1：5G 測(cè)試的三個(gè)關(guān)鍵階段(圖由 VIAVI Solutions 提供)

5G測(cè)試解決方案

5G 網(wǎng)絡(luò)和解決方案的部署需要一家測(cè)試和測(cè)量公司來(lái)幫助供應(yīng)商和運(yùn)營(yíng)商測(cè)試他們的 5G 電信設(shè)備。這不僅涉及無(wú)線通信測(cè)試，還涉及光纖測(cè)量、使用頻譜分析儀進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量等。

“在電信測(cè)試方面，我們會(huì)測(cè)試 3G、4G 和 5G 網(wǎng)絡(luò)，包括開放無(wú)線電接入網(wǎng)絡(luò)，”VIAVI Solutions 無(wú)線解決方案經(jīng)理 Owen O'Donnell 在接受 EE Times Europe 采訪時(shí)說(shuō)。 “世界各地的運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商都在采用 Open RAN 來(lái)最大限度地降低基礎(chǔ)設(shè)施部署成本并降低新產(chǎn)品創(chuàng)新的障礙。”

VIAVI Solutions 表示，它已經(jīng)開發(fā)了一個(gè)全面的測(cè)試套件，其中包含用于實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證、現(xiàn)場(chǎng)部署和服務(wù)保證的模塊。

需要澄清的一件事是實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試之間的區(qū)別。實(shí)驗(yàn)室是開發(fā)新基站或 5G 核心網(wǎng)絡(luò)的供應(yīng)商想要測(cè)試已開發(fā)內(nèi)容的地方，確保其真正按照要求或適用標(biāo)準(zhǔn)工作。電信標(biāo)準(zhǔn)，例如 3GPP 制定的標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)展非常迅速，供應(yīng)商需要開發(fā)他們的產(chǎn)品來(lái)滿足新標(biāo)準(zhǔn)。

O'Donnell 說(shuō)：“供應(yīng)商需要驗(yàn)證他們實(shí)際上已經(jīng)正確理解和實(shí)施了標(biāo)準(zhǔn)，這就是 VIAVI Solutions 的用武之地。因此，我們會(huì)幫助他們?nèi)?shí)驗(yàn)室，我們將通過(guò)模擬那些元素來(lái)幫助他們他們沒有。”

例如，如果供應(yīng)商想要測(cè)試一個(gè)基站，VIAVI 可以提供模擬數(shù)千個(gè) UE(例如手機(jī))行為的解決方案，將相關(guān)消息發(fā)送到基站并測(cè)試它是否正確處理這些 UE 消息。在基站的另一端，可以模擬一個(gè)核心網(wǎng)，以便基站將呼叫建立請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給核心網(wǎng)，并從中得到正確的返回。因此，被測(cè)基站可以使用兩個(gè) VIAVI 產(chǎn)品、一個(gè) UE 仿真器和一個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)仿真器。從標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)性的角度來(lái)看，這將有助于基站制造商確保他們的基站正常工作。

O'Donnell 說(shuō)：“這項(xiàng)測(cè)試都可以在實(shí)驗(yàn)室中完成，在實(shí)驗(yàn)室中，事情可能會(huì)失敗，而不會(huì)影響實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)中的任何人。” “但是，當(dāng)您進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，您還需要進(jìn)行其他測(cè)試，例如波束成形測(cè)試。”

5G 應(yīng)該為用戶提供更好的吞吐量、更多的連接和更多的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

“運(yùn)營(yíng)商有他們希望達(dá)到的特定 KPI，但在我們進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)并測(cè)量實(shí)際吞吐量和到終端基站的連接數(shù)量之前，我們不知道這些數(shù)字是什么，”O'Donnell 說(shuō)。

在 5G 中，核心網(wǎng)與 4G 核心網(wǎng)完全不同。對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了完整的重新開發(fā)和重新設(shè)計(jì)，并添加了新元素。重要的是，核心網(wǎng)絡(luò)的那些獨(dú)立元素現(xiàn)在可以由不同的供應(yīng)商提供。

“我們需要確保所有這些元素協(xié)同工作，然后它們與實(shí)際流量協(xié)同工作，”O'Donnell說(shuō)。

這正是基于 VIAVI 實(shí)驗(yàn)室的工具之一 TeraVM 的用武之地。TeraVM 是一種應(yīng)用程序仿真和安全性能解決方案，可為應(yīng)用程序服務(wù)、有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)提供全面的測(cè)試覆蓋。圖 2 顯示了 TeraVM 和其他 VIAVI 工具如何用于驗(yàn)證 5G SBA(基于服務(wù)的架構(gòu))虛擬移動(dòng)核心及其組件。

圖 2：使用 TeraVM 進(jìn)行 5G 測(cè)試(圖由 VIAVI Solutions 提供)

當(dāng)人們無(wú)法輕松訪問實(shí)驗(yàn)室時(shí)(在大流行時(shí)期尤其如此，如最近發(fā)生的 Covid-19)，那么他們會(huì)將測(cè)試轉(zhuǎn)移到云端。 因此，他們可以從家中或從擁有 IP 連接的任何位置訪問系統(tǒng)。 為滿足這一需求，VIAVI 將其系統(tǒng)測(cè)試解決方案置于云端。 用戶登錄Amazon Web Services，可以選擇和預(yù)留一些實(shí)例，將測(cè)試方案上傳到這些實(shí)例，并在云平臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試。 因此，測(cè)試解決方案只會(huì)在必要時(shí)使用，即測(cè)試功能所需的時(shí)間。