在实验室环境中验证5G设备和网络性能

文章作者:Jessy Cavazos

5G设备的发布数量正在加快。数据从格萨2021年7月从7月2020年6月2020年6月2021年6月宣布的5G手机型号的数量近三倍。网络组件的连续硬件和软件开发以及新功能的出现和3^{理查德·道金斯}Generation Partnership Project (3GPP)的发布也推动了对新的、更好的测试能力的需求稳步增长。

不断发布的新设备对移动网络运营商(MNOs)和网络设备制造商(NEMs)提出了重大挑战。首先，市场上充斥着针对设备和网络设备的软件发布和bug修复。建设一个全国性的5G网络可能意味着每年要上传10个主要基站软件，这还不包括中间版本和bug修复版本。

此外，降低生产网络的性能问题对作业者来说也是一个巨大的挑战。通过在产品开发工作流的早期阶段的上游处理，可以将这个挑战最小化。由于开放无线接入网(O-RAN)技术带来的额外复杂性和网络配置组合，对早期设备和网络设备性能测试的需求甚至更大。

在这里，测试和集成焦点小组(TIFG)O-RAN联盟在实验室和现场中使用真实的用户设备（UE）进行正式和发布的端到端O-RAN系统性能测试规范。

测试执行和结果分析是nem和MNOs工程师的另一个问题领域。数据量很快就会变得惊人。许多工程师努力获得校准设备和设备性能所需的见解，并了解在不同型号、版本和网络配置之间的性能是在提高还是降低。

收集大量的数据并不是问题所在。挑战在于随着时间的推移理解和分析测试结果。许多工程师都在寻找一个单一的分数，以帮助他们快速比较无缝功能，以排除性能下降和差异。他们还在寻找提高测试活动的效率、灵活性和成本效益的方法。

克服性能基准测试的挑战

克服上述挑战需要快速的测试计划配置和执行，容易访问历史结果和趋势，并深入分析故障排除。从一组关键性能指标(kpi)中获得单个性能分数还可以加快对测试中的设备、硬件构建和软件版本的比较。

首先，测试用例执行的一致性是使比较易于理解和跟踪的关键。接下来，必须实现跨不同设备和网络组件的整个工作流的自动化。最后，将参数与网络中的现场配置变化进行比较，也有助于避免设备和网络性能的下降。

其他因素，如将实验室设备和仪器集成到测试设置中的能力，以及可定义、打包和可修改的测试用例的可用性，有助于提高测试活动的效率、灵活性和成本效益，同时为压力测试和移交场景启用更复杂的测试用例。

图1提供了Keysight的概述性能基准测试(PBM)针对实验室环境中的5G移动设备和基站的解决方案。它由三个主要的软件组件组成。首先，Nemo 5G Device Analytics帮助配置测试参数，运行测试用例，并执行分析。第二,尼莫的户外连接到设备以收集诊断信息并创建测量文件。第三，Opentap.是一个自动化平台，为设备之间的通信提供一个可扩展的测试框架。

图1该测试解决方案能够在实验室环境中对移动设备和基站进行性能基准测试。来源:Keysight

要使用实时基站评估5G设备和版本，您需要将设备连接到实时网络，如图所示图2．对于5G基站和版本测试，您需要使用一个参考设备，以便基站成为被测设备(图3）.

图2连接到实时网络的设备和测试解决方案支持5G设备基准测试。来源:Keysight

图3通过连接到网络元件的5G参考设备和测试解决方案，可以实现5G基站基准测试。来源:Keysight

在测试执行期间加速时间到洞察力

使用性能基准测试解决方案，工程师可以在几步中配置测试，无论它们是基准测试设备或网络元素。工程师可以选择网络和设备类型，日志目录来存储测量，以及正在测试的设备和网络元素。然后他们名称测试项目和测试计划，并选择测试用例是其测试计划的一部分。参数为每个测试用例预定义，有助于加速设置过程;但工程师可以修改它们以满足他们的需求并保存这些设置，如图所示图4．

图4预先定义的测试用例加速了测试设置。来源:Keysight

预定定义的评分方法进一步加快了测试设置过程。工程师可以根据评分方法定制考虑的测试用例，以及改变每个测试用例的重要性（图5）.工程师还可以查看每个测试用例的参数，修改它们，改变它们各自的权重，并保存这些信息以备将来使用(图6）.然后根据需要多次执行测试。

图5修改评分方法中每个KPI的权重，以符合您的需求。来源:Keysight

图6查看组成每个KPI的详细信息，并根据需要更改值。来源:Keysight

了解使用分析的性能

了解5G设备或基站的性能需要一系列新功能。对于初学者来说，能够查看在执行测试计划的执行期间实时影响评分的KPI可以帮助发现问题提前（图7）.

图7实时查看kpi使您能够在测试流程的早期发现问题。来源:Keysight

访问测试计划执行历史记录在比较测试运行时有助于。能够选择每个测试运行对于进一步分析结果是很重要的，以及能够比较不同设备或软件版本的KPI（图8）.

图8基准测试解决方案支持对不同设备和软件版本的kpi进行比较。来源:Keysight

除此之外，当遇到意想不到的结果时，深入挖掘和故障排除能力是必不可少的。一个重要的功能是打开特定kpi并随时间查看底层数据的能力，如图9．

图9通过侧面查看特定KPI的数据有助于快速故障排除。来源:Keysight

对消息传递信息的访问是另一个有用的功能，可以用于故障排除以及理解设备和基站之间的信令流程。基准测试解决方案允许工程师选择消息以查看解码信息(图10）.它们还可以计算信令消息之间的延迟。

图10能够查看特定消息的解码信息有助于进行故障排除。来源:Keysight

识别网络中参数之间的差异也很有帮助。例如，基准解决方案让测试工程师选择仅显示差异的视图，并加速分析。

图11查看参数配置的差异可以加快故障排除的过程。来源:Keysight

5G快速移动。移动网络运营商和网络设备供应商必须有效地克服了新设备恒定流量和3GPP释放标准的越来越多的挑战。了解5G设备和网络设备性能在实时生产网络中部署之前至关重要，可以确保及时平滑的5G网络卷展栏。配备测试解决方案，可实现快速测试配置，执行和深入分析，工程师可以克服这些挑战并加速市场。

这篇文章最初发表于edn.．

杰西卡在Keysight Technologies监督5G解决方案营销。