À propos du panel de discussion sur les tests 5G

Avec le haut débit mobile amélioré (eMBB), les communications ultra-fiables et à faible latence (URLLC) et les communications massives de type machine (mMTC), les réseaux mobiles 5G vont révolutionner les communications. La capacité de transmettre et de recevoir de grandes quantités de données tout en connectant des millions d'appareils à la fois n'est rien de moins qu'une révolution. Des interactions mobiles rapides et transparentes connecteront les consommateurs, amélioreront les opérations commerciales et modifieront fondamentalement le paysage du haut débit mobile.

Alors que le déploiement de la 5G s'accélère, les tests, la validation et l'optimisation de son infrastructure et de ses appareils sont primordiaux. Selon un récent rapport de Global Industry Analysts intitulé "Industrie mondiale des tests OTA", le marché des tests OTA (Over the Air) pour la 5G devrait atteindre près de 1.4 milliard de dollars américains au cours des cinq prochaines années. Cette croissance est principalement due à l'évolution de la dynamique et «l'évolution du pouls du marché.

Pour obtenir une image plus claire des protocoles de test et des défis associés aux réseaux 5G, nous avons contacté un panel d'experts 5G pour nous fournir des informations approfondies et perspicaces sur la façon dont la 5G est testée, et quelles solutions et nouvelles stratégies émergent. .

Notre panel de test 5G comprend : Adam Hostetter, directeur des ventes, test et mesure pour SAF Amérique du Nord, Kevin Ramdas, professeur de télécommunications sans fil à Collège Humber et directeur de la formation chez TélécomTRAIN.com, Dr Nikhil Adnani, CTO à Pensez RF et Keysight Technologies représentants : Roger Nichols, gestionnaire du programme Keysight 5G, Rolland Zhang, gestionnaire de produit FieldFox, et Peter Schweiger, gestionnaire de compte Telco du sud de l'Ontario.

Que sont les solutions de test en direct (OTA) et pourquoi sont-elles importantes ?

Les performances et les fonctionnalités des communications mobiles sont caractérisées par un ensemble fondamental de cas de test standardisés pour les stations de base et l'équipement utilisateur (UE). Pour le LTE et les générations précédentes, des tests câblés ont été utilisés pour mesurer les performances dans pratiquement tous ces cas de test. C'est également le cas pour la gamme de fréquences 1 (FR1) pour NR. FR1 comprend des bandes de fréquences inférieures à 6 GHz, dont certaines sont des bandes traditionnellement utilisées par les normes précédentes, mais ont été étendues pour couvrir de nouvelles offres de spectre potentielles de 410 MHz à 7125 MHz. L'autre gamme de fréquences est FR2 qui comprend des bandes de fréquences de 24.25 GHz à 52.6 GHz. Les bandes de cette gamme d'ondes millimétriques ont une portée plus courte mais une bande passante disponible plus élevée que les bandes du FR1. Avec l'avènement de ces bandes 5G à fréquence plus élevée au-dessus de 24.25 GHz, il n'est pas pratique d'effectuer des mesures câblées ou conduites car les antennes sont intégrées aux amplificateurs à semi-conducteurs et il n'y a pas d'emplacement pratique pour un connecteur RF. Par conséquent, des tests OTA (Over the Air) sont nécessaires pour tester les performances et les fonctionnalités.

Test portable Keysight Fieldfox 5G N9918B

"3GPP, et d'autres organismes de normalisation (par exemple CTIA), ont stipulé que 100 % des cas de test FR2 doivent être effectués OTA », explique Roger Nichols, responsable du programme Keysight 5G. "La plupart de cela est dû à la nécessité d'une intégration complète des antennes dans les systèmes radio - il n'y a pas de place pour mettre un connecteur pour un câble. Les paramètres de transmission et de réception RF ainsi que les KPI (indicateurs clés de performance) de la fonctionnalité radio doivent être testés en direct.

L'OTA consiste à prendre des mesures sans connexion galvanique entre l'équipement de test et l'appareil sous test (DUT). Avec les tests OTA, ces entités sont connectées à des antennes et les mesures sont effectuées avec une véritable liaison « sans fil » entre l'équipement et le DUT. Ces mesures OTA peuvent être réalisées de différentes manières, des plages extérieures à l'utilisation de chambres pour contenir les champs électromagnétiques et empêcher les signaux externes d'interférer avec l'analyse.

"Non seulement le test OTA est le seul moyen normalisé de qualifier les performances de l'interface radio FR2 des appareils et des stations de base 5G", ajoute Rolland Zhang, chef de produit Keysight FieldFox, "il aidera également les concepteurs RF, les ingénieurs système et les ingénieurs d'optimisation du réseau à optimiser les conceptions, modifier les emplacements des sites, ajuster l'orientation et les inclinaisons de l'antenne pour répondre aux paramètres des paramètres du système ainsi que pour atteindre les performances et la capacité ciblées à un coût d'ingénierie raisonnable.

Les tests OTA incluent la vérification de la formation de faisceaux et du MIMO, tous deux mis en œuvre via des réseaux d'antennes orientables électriquement. Les implémentations de formation de faisceaux impliquent des réseaux d'antennes multi-éléments. L'orientation du faisceau nécessite un contrôle strict de la phase du signal entrant dans chaque élément. L'accès à la radio et aux voies de signal internes est limité.

« Plus le réseau d'éléments d'antenne est grand, plus les faisceaux qui peuvent être produits sont étroits », explique Kevin Ramdas, professeur de télécommunications sans fil au Humber College de Toronto et directeur de la formation à TelecomTRAIN.ca. "Actuellement, nous passons à un ensemble de câbles adaptés en phase pour connecter les radios aux antennes. Cependant, à mesure que nous augmentons nos fréquences, en particulier les fréquences FR2, il faudra un contrôle direct et fabriqué des interconnexions entre les radios et les éléments d'antenne. Cela signifie que la radio et l'antenne devront faire partie de la même unité physique.

Les performances des canaux radio 5G dépendront également fortement du contrôle de la liaison MIMO. Pour que MIMO fonctionne correctement, les multiples flux des antennes d'émission vers les antennes de réception nécessitent un faible niveau de corrélation. Le niveau de variation de l'interface hertzienne joue un rôle fondamental dans les performances de la liaison, poussant notre méthodologie de test plus loin vers les tests OTA.

"Les performances de la liaison MIMO dépendront fortement de la manière dont l'UE traite en interne les conditions MIMO de la liaison radio", explique Ramdas. "L'UE enverra, en quelque sorte, une recette au gNb pour indiquer au gNb comment précoder au mieux les flux de données MIMO afin de réduire le niveau de corrélation entre les flux MIMO."

Quel spectre de fréquences la technologie 5G utilisera-t-elle ? Quel sera le spectre de fréquences au Canada?

« Deux gammes de fréquences sont utilisées pour la 5G NR (5G New Radio), FR1 et FR2. FR1 (gamme de fréquences 1) fait référence au spectre de 410 MHz à 7.125 GHz, et FR2 (gamme de fréquences 2) fait référence au spectre de 24.25 GHz à 52.6 GHz. Au Canada, la 5G est également lancée à 600 MHz, avec l'inclusion éventuelle de bandes de 3.5 GHz. Industrie Canada travaille activement à réattribuer les fréquences dans les bandes 1.5,1.6,3.5,26,28,39, 65, 2021, XNUMX, XNUMX, XNUMX et XNUMX GHz, une partie de ce spectre devant être mise aux enchères en XNUMX », explique Zhang.

À la mi-mars 2020, le 3GPP a défini quarante-cinq (45) bandes dans FR1 et quatre (4) bandes dans FR2. Ces définitions de bandes sont conçues et définies pour intégrer les décisions nationales en matière de politique du spectre des fréquences du monde entier avec l'état de la technologie de pointe en matière de développement et de test de la radio.

"La performance est définie, spécifique et testée en fonction de la fréquence et de la méthode duplex", explique Nichols.

De nombreux opérateurs devront effectuer une transition au fil du temps vers la 5G dans leur spectre existant. Étant donné qu'il est désormais dédié au LTE, à mesure que les UE arrivent sur le marché avec la capacité 5G, la meilleure façon d'utiliser la nouvelle technologie est une transition progressive. Ceci est rendu possible par une approche standardisée pour autoriser NR dans le même canal que LTE avec le partage dynamique du spectre. « Le partage dynamique du spectre (DSS) permettra également la coexistence de la 5G en partageant les bandes LTE existantes », ajoute Peter Schweiger, gestionnaire de compte pour les télécommunications du sud de l'Ontario, Keysight. "Spectrum Outlook 2018 à 2022 inclut des détails plus pertinents liés à ce déploiement."

Comprendre_5G_Spectrum_Frequency_Bands

La situation du spectre au Canada pour le spectre qui est nouveau pour le sans fil mobile est la suivante (tiré de « GSA Spectrum for Terrestrial 5G Networks: Licensing Developments Worldwide » mis à jour en août 2019) :

Quels sont les défis auxquels les entreprises d'instruments de test sont confrontées lorsqu'elles fournissent des solutions à l'écosystème 5G ?

Keysight Fieldfox teste sur le terrain pour un avenir 5G. Tests 5G avec Keysight Fieldfox

Les systèmes 5G fonctionnent dans des fréquences d'ondes millimétriques jusqu'à 47 GHz. Historiquement, la grande majorité des réseaux sans fil commerciaux ont fonctionné à des fréquences ne dépassant pas 3 GHz. C'est le cas depuis l'introduction de la première génération de technologies sans fil.

"L'industrie du sans fil a une expérience limitée dans les domaines des performances réelles des systèmes sans fil mmWave et cela nécessite des expériences et des essais en direct", déclare le Dr Nikhil Adnani - CTO - ThinkRF. « L'ancien équipement de test sur le terrain ne fonctionne que jusqu'à 3 ou 6 GHz. À tout le moins, ces équipements doivent être étendus en fréquence pour traiter les bandes d'ondes millimétriques - 40 GHz étant la plus nécessaire. Pour des tests plus approfondis de la démodulation 5G, la bande passante de ces équipements doit être étendue à 100 MHz.

Dans le cadre des tests sur le terrain des solutions 5G, les tests peuvent impliquer à la fois la formation de faisceau statique et la formation de faisceau dynamique. La formation de faisceau statique utilise plusieurs faisceaux produits par un réseau d'antennes, et l'UE se déplace d'un faisceau étroit à un autre. La formation de faisceaux dynamique fonctionne grâce à la coordination des faisceaux des antennes d'émission et de réception en fonction des changements d'emplacement physique et d'orientation de l'UE de l'utilisateur.

"La formation de faisceaux dynamique oblige les fabricants d'équipements de test à réexaminer la manière dont les tests sont effectués", déclare Ramdas. "Cela en fait la plus coûteuse des deux options de test, en particulier la formation de faisceau dynamique peut nécessiter des sondes de test plus distribuées (éventuellement intégrées aux UE) où les données de test des sondes sont agrégées pour analyser les performances du système 5G."

"Alors que les caractéristiques de propagation du spectre basse et moyenne bande (3-7.125 GHz) pour le cellulaire sont bien connues, mmWave est une toute nouvelle bête", ajoute Adam Hostetter, SAF Amérique du Nord. "Pour que les opérateurs livrent et monétisent les débits de données promis de la 5G, des tests approfondis de la qualité du signal des déploiements mmWave seront essentiels."

En effet, selon Hostetter, au début du cycle de développement de la 5G, les acteurs T&M établis ont développé des solutions de test OTA sophistiquées pour des environnements hautement contrôlés, tels que les chambres anéchoïques. S'il sera sans aucun doute nécessaire d'effectuer des tests de débit et de qualité de service, la caractérisation et l'optimisation de la couche physique seront prioritaires. Par conséquent, des solutions peu coûteuses, ultra-compactes et faciles à utiliser pour les équipes de terrain effectuant ces mesures seront nécessaires.

"Alors que la 5G est déployée chez mmWave, SAF pense qu'il y aura une demande importante pour des tests de marche et de conduite approfondis dans le monde réel", explique Hostetter.

Quels développements technologiques sont nécessaires pour tester la 5G à ondes millimétriques ?

Les solutions de test disponibles pour le workflow de développement et de déploiement sans fil sont conçues pour prendre en compte de nombreux défis de test qui doivent être surmontés. C'est pourquoi de nombreuses solutions de test incluent la modélisation et la conception de composants, la modélisation et la conception de circuits, le circuit mmWave et les tests de système pour les UE et les stations de base, ainsi que les mesures mmWave une fois les systèmes déployés sur le terrain. Bien sûr, le changement constant des protocoles de test déclenché par de nouveaux produits, normes et cas de test peut être difficile, en particulier lorsque ces changements se produisent mensuellement plutôt que trimestriellement ou annuellement.

Comme l'explique Nichols, les appareils (UE) et les stations de base ont ajouté de nouveaux défis, dont certains des exemples suivants :

Test d'antenne de test OTA 5G

Technologies d'antenne : la plupart des antennes mmWave nécessitent du gain (et donc de la directivité) et sont orientables électriquement. Par conséquent, des mesures doivent être effectuées sur ces systèmes, notamment en mesurant les semi-conducteurs qui composent ces antennes actives et en effectuant également des mesures de performances d'antenne dans des situations OTA. La plupart de ces opérations sont effectuées dans des chambres anéchoïques et les défis consistent à effectuer des mesures précises avec une plage dynamique réduite, des mesures sphériques avec des positionneurs multidimensionnels et à s'assurer que tout est calibré et bien compris par les clients.

Tests UE : les cas de test FR2 signifient que tout se fait dans une chambre anéchoïque - il peut s'agir de tests protocolaires et fonctionnels, ils peuvent être des tests paramétriques, et ils peuvent être une combinaison des deux (Radio Resource Management par exemple). Les défis abondent, mais sont principalement liés à la précision, à la répétabilité, à la plage dynamique et au temps de test. Les performances sphériques/3D de ces systèmes sont cruciales, et ces mesures sont complexes et prennent beaucoup de temps. L'industrie des communications commerciales n'est pas habituée à ces défis et c'est à nous de simplifier le processus, de le rendre économique et de s'assurer que les résultats sont indicatifs des performances réelles dans un système en direct. Nous avons consacré beaucoup de temps d'ingénierie à ces mesures et incluons :

  • Développement de plages de test d'antenne compactes abordables (CATR) pour une meilleure plage dynamique et la gestion de plus grandes tailles de DUT
  • Développement de logiciels complexes de mathématiques et de contrôle pour la manipulation d'appareils afin de s'assurer que les performances sphériques sont mesurées
  • Développement de systèmes d'antenne de sonde améliorés pour la précision, la vitesse, etc.
  • Développement de techniques à grande vitesse à des fins de test de fabrication

 

En ce qui concerne les tests de réseau sur le terrain, les ondes millimétriques présentent des défis uniques par rapport au flux de travail conventionnel intégré aux équipes d'ingénierie RF. Les antennes multiéléments orientables sont courantes dans l'état de la technique. Pour les tests sur le terrain dans le système, il existe différentes approches des antennes que nous utilisons sur notre équipement de mesure. Une antenne omnidirectionnelle peut fonctionner pour le réglage du modèle de perte de trajet CW dans un environnement contrôlé car elle mesure toute l'énergie dans toutes les directions. Mais les niveaux de puissance sont tels que ces antennes ne sont pas très pratiques pour les ondes millimétriques. Une antenne conique fixe est un choix populaire car elle couvre des gammes de fréquences raisonnables et est facile à utiliser et peu coûteuse. Par exemple, une antenne cornet à gain WR28 couvrant 26 à 40 GHz convient à la plupart des bandes de fréquences 5G mmWave. Il a également une largeur de faisceau plus étroite, pas exactement comme un appareil mobile, mais le concepteur pourrait interpoler les données pour correspondre à n'importe quelle mesure d'appareil. L'inconvénient, selon Nichols, est que le concepteur doit aligner manuellement la direction de l'antenne pour chaque échantillon de mesure et effectuer un test de contournement complexe. Ce type d'analyse n'est possible pour aucun processus de test de conduite ou de test automatisé.

"La solution préférée consiste à utiliser une antenne à réseau phasé avec l'analyseur de spectre FieldFox ou le mode scanner de canal", conclut Zhang. « S'il est connecté à un émetteur ou à un générateur de signaux, il peut émuler des faisceaux gNB pour fournir des scénarios de fonctionnement précis et réalistes. Cette antenne réseau phasé est un outil très puissant et des versions existent pour les différentes bandes FR2.

"Pour les clients à la recherche d'une solution complète de test 5G à ondes millimétriques, les garanties de performances et l'assistance de bout en bout sont importantes", ajoute Schweiger. "Parce que les tests mmWave sont beaucoup plus difficiles que les tests sous 6 GHz, et la nécessité de fournir la solution complète, y compris les chambres, l'équipement de test, les routines d'étalonnage et les ingénieurs d'application soutenus par des experts ratifiés par les normes 3GPP, devrait être une priorité."

Pourquoi les campagnes de mesure des canaux mmWave continuent-elles d'être au centre des préoccupations de l'ensemble du secteur ?

Le travail de mesure des canaux pour les bandes NR privilégiées a commencé il y a environ huit ans dans le milieu universitaire et dans des équipes de recherche commerciales de l'industrie du sans fil. Les mesures comprennent une évaluation de nombreux paramètres : perte de trajet, profils de retard de puissance, nombre de trajets réfléchis à prévoir en fonction de l'environnement, caractéristiques de ligne de visée et de non-ligne de visée (réfléchies), impact de polarisation et diffusion et Diffraction. Pour une compréhension complète du canal, ces mesures doivent être effectuées dans plusieurs types de canaux, à la fois intérieurs et extérieurs. Divers environnements (urbain, rural, routes, trains, stade, bureau, etc.) doivent être considérés dans des conditions à la fois statiques et dynamiques.

"Les campagnes de mesure prennent plusieurs semaines pour planifier plusieurs semaines d'exécution et des mois de post-traitement pour analyser les résultats et créer des modèles de canaux", explique Nichols. « Ils nécessitent également une variété d'approches de test, qui sont toutes complexes, coûteuses et génèrent de grands ensembles de données. L'industrie est encore en train d'apprendre à effectuer toutes ces mesures et à affiner nos modèles initiaux pour refléter ce qui se passe dans le monde réel. »

L'une des promesses de la technologie 5G est la vitesse de téléchargement rapide. L'utilisation de fréquences mmWave fournit la bande passante nécessaire pour tenir cette promesse. Mais les mesures mmWave sont nouvelles dans l'écosystème des combinés sans fil commerciaux, des fournisseurs de chipsets aux fournisseurs de services, et elles nécessitent des mesures en direct, ce qui est également nouveau dans les laboratoires de cet écosystème.

"L'écosystème est avide de bons partenaires ayant de l'expérience avec ces mesures", conseille Schweiger.

"L'industrie du sans fil a une expérience très limitée de la manière dont les systèmes de communication à ondes millimétriques qui doivent fournir de grandes quantités de données fonctionneront dans le monde réel", prévient le Dr Adnani. « Comment vont-ils se comporter avec la complexité supplémentaire de la mobilité et dans une variété de conditions de propagation dans un paysage urbain ? Pour répondre à ces questions, les campagnes de mesure des canaux sont une nécessité. »

Comment la technologie Massive MIMO est-elle considérée comme l'une des technologies à inclure dans les spécifications 5G ?

À la base, Massive MIMO consiste à augmenter le nombre d'antennes de stations de base et de chaînes d'émetteurs-récepteurs indépendantes associées pour chaque élément d'antenne, afin d'améliorer la couverture (diversité spatiale) et la capacité (réutilisation des blocs de ressources temps/fréquence dans la même cellule). L'un des principaux avantages de Massive MIMO est de résoudre la grande différence de demande de budget de liaison entre la liaison montante et la liaison descendante dans les gammes de fréquences moyennes. En raison des aspects pratiques de la conception des antennes et des systèmes radio, le budget de la liaison montante doit être de 15 à 19 dB plus exigeant que celui de la liaison descendante.

antenne massive mimo 5g

Selon Nichols, l'un des moyens de résoudre une grande partie de cet écart consiste à utiliser massivement le MIMO. La plupart des entités mettant en œuvre des systèmes dans ces bandes prévoient d'utiliser cette technologie (ou le font déjà) pour garantir des performances de liaison montante appropriées.

"Il n'y a que des recherches préliminaires sur le MIMO massif à FR2 dans une seule université que je connaisse, de sorte que la technologie prendra du temps à mûrir", déclare Nichols. "Pour FR1, cependant, Massive MIMO est considérée comme une technologie nécessaire, en particulier pour les demandes croissantes de capacité et pour la gestion du budget de liaison dans le spectre de la bande médiane (2.5-4.9 GHz)."

Alors que le MIMO massif ne doit pas nécessairement être unique à la 5G, les grands réseaux d'antennes combinés au traitement du signal formable permettent une meilleure formation de faisceaux, une réutilisation spatiale du spectre et plusieurs flux, qui sont tous nécessaires pour réaliser la vision 5G.

Le résultat, selon Schweiger, est « des débits de données plus élevés, une utilisation plus efficace du spectre et une densité d'abonnés plus élevée. Tout ce que la 5G essaie également de réaliser.

F-OFDM contre FBMC ? Lequel correspond le mieux à la gamme de fréquences 5G et pourquoi ?

« Le F-OFDM et le FBMC ne sont que deux exemples des nombreuses approches de modulation alternatives pour la 5G qui ont été proposées au début de la recherche appliquée sur la 5G. L'intention de la plupart d'entre eux est de réduire les « éclaboussures » spectrales hors bande des modulations de type OFDM pour soit insérer d'autres modulations à l'intérieur d'un canal OFDM, soit pour réduire les bandes de garde requises entre les canaux adjacents. À ce jour, aucune de celles-ci n'a été adoptée par le 3GPP pour NR.

La principale raison est que si ces approches offrent d'excellents gains de performances en simulation, ces gains sont neutralisés dans les applications pratiques. Les pilotes principaux sont l'état de l'art du bruit de phase dans les oscillateurs locaux de l'émetteur et les non-linéarités dans les amplificateurs de puissance du monde réel », explique Nichols.

« La combinaison de ces deux facettes non idéales rend toutes ces nouvelles idées équivalentes à l'OFDM compte tenu de la technologie actuelle des semi-conducteurs et des systèmes radio », ajoute Zhang.

"OFDM continuera à être utilisé avec les réseaux 5G avec des espacements de sous-porteuses plus flexibles pour tirer parti des bandes passantes et des fréquences", ajoute Schweiger.

Comment les nouveaux cas d'utilisation de la 5G, comme la conduite autonome et l'IoT, affecteront-ils la façon dont nous testons les réseaux mobiles ?

Alors que nous attendons avec impatience d'autres cas d'utilisation de la 5G, tels que la conduite autonome, les infrastructures critiques et même des applications telles que la chirurgie à distance, les réseaux à l'épreuve des pannes vont être essentiels. Actuellement, si le téléchargement via un réseau 5G prend plus de temps que la durée promise - 30 secondes contre 10 secondes, par exemple - la plupart des consommateurs peuvent ne pas remarquer la différence, mais à mesure que les demandes des cas d'utilisation augmentent, la vitesse deviendra une priorité.

5G, conduite autonome et voitures IoT

"Dans ces futurs cas d'utilisation, tels que la conduite autonome et les infrastructures critiques, une communication rapide, fiable et à très faible latence sera une question de vie ou de mort", déclare Hostetter. "Bien que ces applications soient probablement dans 5 à 10 ans, nous pensons qu'il sera nécessaire de procéder à des tests approfondis de la couche physique pour garantir que la couverture RF est solide."

« De plus, les tests de débit et de qualité de service à la périphérie du réseau et de la cellule seront essentiels pour garantir une fiabilité de 99.999 % ou plus pour ces réseaux critiques. Enfin, les routines de test devront être continues et proactives », ajoute Hostetter.

Schweiger est d'accord. "Différentes applications auront besoin de fréquences différentes (IOT principalement le plus bas, la conduite autonome sera probablement inférieure à 6 GHz en utilisant C-V2x) nécessitant un équipement de test à différentes plages de fréquences", dit-il. « Différentes applications ont également différents indicateurs de performance clés (KPI). Les capteurs IoT fonctionnant dix ans sur une pile bouton devront tester l'épuisement de la batterie et le rapport signal sur bruit, où la télécommande voudra tester la latence et les taux d'erreur de paquets (fiabilité) nécessitant différents cas de test et équipements.

Les entreprises et les gouvernements qui utilisent le sans fil mobile pour des services dans lesquels la sécurité, les finances et la continuité fondamentale des activités sont en jeu vont pousser des demandes d'un autre type. L'utilisation stratégique du sans fil donnera la priorité aux performances liées à la fiabilité, à la latence et à la sécurité. Par conséquent, les entreprises qui vendent des services critiques seront tenues de vérifier leurs performances d'une manière qui n'est pas entièrement spécifiée et normalisée aujourd'hui (par exemple, il existe plusieurs définitions de latence, de fiabilité et de sécurité et pas de normes significatives définies, en particulier pour la fin- performances de bout en bout).

"Le changement du sans fil mobile à utiliser pour les industries au-delà de l'accès typique aux smartphones aura un impact significatif à long terme sur la façon dont nous testons les réseaux", ajoute Nichols. "Bien que les demandes des utilisateurs d'aujourd'hui soient importantes et que les tests et l'optimisation constituent une grande partie de ce sur quoi nous travaillons, l'approche des nouvelles industries changera cette image."

Comment le crowdsourcing jouera-t-il un rôle dans le test des réseaux 5G ?

Il reste à voir précisément comment le crowdsourcing impactera les tests des réseaux 5G. Peter Schweiger pointe vers des plates-formes d'automatisation de test telles que OuvrirTap comme une piste à explorer.

"Les entreprises et les particuliers peuvent contribuer au code de test basé sur les commandes standard pour les instruments programmables (SCPI) dans une plate-forme ouverte et évolutive et créer une bibliothèque pour des tests d'appareils 5G utiles", déclare Schweiger.

Sourcing participatif 5g

Roger Nichols pense que le crowdsourcing d'informations sur le réseau a l'avantage de réduire le besoin de mettre en œuvre des transducteurs de surveillance dédiés et d'acheminer leurs données vers les moteurs d'analyse appropriés, mais il voit certaines limites.

"Les informations de crowdsourcing ne fournissent que des informations sur" où se trouvent les foules "et sont limitées à ce que les appareils et les stations de base peuvent tirer de leur fonctionnalité normale", explique-t-il, "Ces informations doivent également être 1) testées pour leur validité et leur fiabilité ; 2) protégés du point de vue de la confidentialité et de la sécurité ; 3) traitées efficacement par des analyses et peut-être même des moteurs d'IA dans le réseau. »

"Toutes ces dernières étapes sont beaucoup plus complexes et coûteuses que ne le suggère le battage médiatique de l'industrie. Mais nous considérons cela comme un élément nécessaire pour comprendre et optimiser les performances du système, tout comme les informations de crowdsourcing des systèmes de cartographie les plus populaires d'aujourd'hui. Il faudra des ressources de développement et de calcul dédiées pour être mises à profit pour l'amélioration globale des réseaux », conclut-il.

Qui est l'organe directeur des normes 5G dans le monde ? Y a-t-il des variations dans la norme au Canada par rapport à d'autres pays/régions comme les États-Unis ou l'Europe ?

Le Projet de partenariat de génération 3rd (3GPP) réunit sept organisations de développement de normes de télécommunications et fournit un environnement stable pour produire les rapports et les spécifications qui définissent les technologies 3GPP. Créés pour établir initialement des réseaux 3G, ils ont poursuivi avec succès leur travail pour aider à fournir les normes 5G utilisées aujourd'hui.

Au Canada, le ministère de Innovation, science et développement économique (ISDE) contrôle et régit l'utilisation du spectre électromagnétique au Canada.

Comme l'explique Nichols, "5G NR est la première norme sans fil mobile qui n'a pas de concurrent concurrent d'un consortium industriel similaire, elle est donc considérée comme mondiale et universelle."

"Il n'y a pas de variations dans la norme entre les pays et les régions", dit-il. "Les variations qui entraînent des différences de comportement sont motivées par des différences de politique nationale - la plupart d'entre elles concernent la manière dont le spectre est régi, qui varie selon les pays malgré les travaux internationaux visant à établir un certain degré d'harmonisation."

Il est clair qu'en ce qui concerne la 5G, le statu quo n'est pas applicable, et c'est encore plus clair en ce qui concerne les tests. Étant donné que l'intégration du DUT augmentera considérablement, les tests physiques des équipements deviendront de plus en plus difficiles, voire impossibles. En conséquence, les tests OTA deviendront essentiels.

De nombreux fournisseurs 5G élaborent déjà des stratégies et se préparent à ce changement dans les protocoles de test, et seront bien placés pour une transition en douceur vers les tests OTA.

Plus précisément Keysight Technologies, SAF Tehnika, et Pensez RF ont conçu et mis sur le marché les solutions de test 5G suivantes disponibles chez NWS.

Keysight FieldRenard

Analyseurs de micro-ondes de nouvelle génération SUPER 5G NR

Mesures 5G NR en direct (OTA) (Option 378) – Pris en charge sur N991xB/N993xB modèles uniquement.

Prise en charge des mesures en direct 5G NR FR1 et FR2. Les FieldFox B-Series N991xB/N993xB avec 100 MHz de bande passante sont parfaitement adaptés pour capturer et démoduler les transmissions en direct des canaux de contrôle 5G NR FR1 et FR2. Fournit des indicateurs de performance clés, y compris l'identification physique de la cellule, les niveaux de puissance reçus et les informations sur l'indice de faisceau.  Dirigé La mesure EVM est également incluse avec l'option 378.

Test portable Keysight Fieldfox 5G N9918B

SAF Spectre Compact

Le premier analyseur de spectre micro-ondes portable au monde

Les solutions de test et de mesure 0.3 GHz – 3 GHz et 24 GHz – 40 GHz conviennent parfaitement au déploiement du réseau 5G. Grâce à sa taille, sa facilité d'utilisation et sa sensibilité, le Spectrum Compact peut être utilisé pour la détection de haute précision des interférences existantes sur les chemins installés ou les canaux radio disponibles dans les gammes de fréquences micro-ondes, ondes millimétriques et autres. L'enregistrement des données de tous les balayages de spectre est disponible avec l'appareil Spectrum Compact, et le traitement et l'analyse des données améliorés sont fournis par le logiciel PC SAF Tehnika pour votre ordinateur portable.

Analyseurs de spectre SAF 5G portables

Convertisseur abaisseur/syntoniseur RF ThinkRF D4000 5G 40 GHz

Une approche pratique pour étendre les performances des équipements RF existants aux fréquences 5G

Alors que de nouvelles technologies innovantes pour les communications sans fil continuent d'émerger et de pénétrer dans les bandes mmWave 5G, les entreprises doivent être en mesure d'adapter et d'améliorer la durée de vie de leurs systèmes RF existants pour répondre à ces nouvelles bandes de manière agile, tout en gérant des ressources toujours plus restreintes et budgets.

La série ThinkRF de convertisseurs abaisseurs / tuners RF est conçue pour des performances et une interopérabilité maximales. Le convertisseur abaisseur / tuner RF D4000 permet la traduction des signaux RF dans la gamme de fréquences de 24 à 40 GHz avec jusqu'à 500 MHz de bande passante en temps réel (RTBW), pour capturer des signaux 5G à ondes millimétriques.

THINKRF D4000 DOWNCONVERTISSEUR RF 24-40 GHZ

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