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

重要的是要認(rèn)識到，5G 網(wǎng)絡(luò)不僅僅是對 4G 技術(shù)的性能提升(在上傳和下載速度方面)，或者是對現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的簡單升級。除了典型的手機應(yīng)用，5G技術(shù)將能夠支持更高層次的服務(wù)和應(yīng)用，如自動駕駛汽車、車對車和車對萬物通信(V2V和V2X)、虛擬現(xiàn)實( VR) 和增強現(xiàn)實 (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(增強型移動寬帶)：5G 更高的帶寬將允許平滑高效地使用增強現(xiàn)實、視頻流和視頻會議等應(yīng)用;
• mMTC(大規(guī)模機器類型通信)：5G 將能夠管理大規(guī)模連接(數(shù)千個同時連接的設(shè)備和數(shù)百萬個連接)而不會使網(wǎng)絡(luò)過載。這將允許對復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用進行有效管理，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)將為所有需要實時行為和極低延遲的應(yīng)用程序提供支持，例如工廠自動化、工業(yè)控制系統(tǒng)、自動駕駛汽車、智能電網(wǎng)和手術(shù)機器人。

測試的作用

由于技術(shù)進步的速度很快，并且 5G 將對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提出高要求，因此需要從實驗室到現(xiàn)場，從 RAN 到核心的全面測試計劃。此外，運營商和設(shè)備供應(yīng)商正在采用開放無線電接入網(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)測試主要包括三個階段：

• 驗證：該技術(shù)在部署之前在實驗室中進行了驗證。
• 驗證：通過適當(dāng)?shù)默F(xiàn)場試驗，在現(xiàn)場驗證網(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)并實現(xiàn)盈利。

圖 1：5G 測試的三個關(guān)鍵階段(圖由 VIAVI Solutions 提供)

5G測試解決方案

5G 網(wǎng)絡(luò)和解決方案的部署需要一家測試和測量公司來幫助供應(yīng)商和運營商測試他們的 5G 電信設(shè)備。這不僅涉及無線通信測試，還涉及光纖測量、使用頻譜分析儀進行的現(xiàn)場測量等。

“在電信測試方面，我們會測試 3G、4G 和 5G 網(wǎng)絡(luò)，包括開放無線電接入網(wǎng)絡(luò)，”VIAVI Solutions 無線解決方案經(jīng)理 Owen O'Donnell 在接受 EE Times Europe 采訪時說。 “世界各地的運營商和設(shè)備制造商都在采用 Open RAN 來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)了一個全面的測試套件，其中包含用于實驗室驗證、現(xiàn)場部署和服務(wù)保證的模塊。

需要澄清的一件事是實驗室和現(xiàn)場測試之間的區(qū)別。實驗室是開發(fā)新基站或 5G 核心網(wǎng)絡(luò)的供應(yīng)商想要測試已開發(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)品來滿足新標(biāo)準(zhǔn)。

O'Donnell 說：“供應(yīng)商需要驗證他們實際上已經(jīng)正確理解和實施了標(biāo)準(zhǔn)，這就是 VIAVI Solutions 的用武之地。因此，我們會幫助他們?nèi)嶒炇遥覀儗⑼ㄟ^模擬那些元素來幫助他們他們沒有。”

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

O'Donnell 說：“這項測試都可以在實驗室中完成，在實驗室中，事情可能會失敗，而不會影響實時網(wǎng)絡(luò)中的任何人。” “但是，當(dāng)您進入現(xiàn)場的實際現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)時，您還需要進行其他測試，例如波束成形測試。”

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。

“運營商有他們希望達到的特定 KPI，但在我們進入現(xiàn)場并測量實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。

在 5G 中，核心網(wǎng)與 4G 核心網(wǎng)完全不同。對核心網(wǎng)絡(luò)進行了完整的重新開發(fā)和重新設(shè)計，并添加了新元素。重要的是，核心網(wǎng)絡(luò)的那些獨立元素現(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，然后它們與實際流量協(xié)同工作，”O'Donnell說。

這正是基于 VIAVI 實驗室的工具之一 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)、有線和無線網(wǎng)絡(luò)提供全面的測試覆蓋。圖 2 顯示了 TeraVM 和其他 VIAVI 工具如何用于驗證 5G SBA(基于服務(wù)的架構(gòu))虛擬移動核心及其組件。

圖 2：使用 TeraVM 進行 5G 測試(圖由 VIAVI Solutions 提供)

當(dāng)人們無法輕松訪問實驗室時(在大流行時期尤其如此，如最近發(fā)生的 Covid-19)，那么他們會將測試轉(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)留一些實例，將測試方案上傳到這些實例，并在云平臺上進行測試。 因此，測試解決方案只會在必要時使用，即測試功能所需的時間。