Konfiguration und Implementierung eines Durchsatztests auf der 5G-Anwendungsschicht

Übersicht

3GPP hat mit dem R15-Protokoll eine neue Generation der 5G-NR-Funkkommunikationstechnologie definiert. Durch die Einführung neuer Luftschnittstellen und Architekturen werden eine größere Bandbreite und eine höhere Spektrumeffizienz erreicht, wodurch die drahtlose Kommunikationsleistung deutlich verbessert und der steigende Datenbedarf des mobilen Internets gedeckt wird. Gemäß der Definition der ITU (Internationale Fernmeldeunion)Die maximale Datenrate ist die unter idealen Bedingungen erreichbare maximale Datenrate.Die Rate, die als maximale Kapazität des Systems verstanden werden kann.Die Verkörperung der Belastbarkeit.Bei 5G eMBB-Szenarien beträgt die maximale Downlink-Rate bis zu 20 Gbit/s; die maximale Uplink-Rate beträgt bis zu 10 Gbit/s.

In realen 5G-Verbindungsszenarien besteht häufig eine gewisse Diskrepanz zwischen der Datenrate der Anwendungsschicht und der Datenrate der physikalischen Schicht, die direkt mit unseren Erfahrungen zusammenhängt. Die Konfiguration und die Parametereinstellungen der jeweiligen Testumgebung beeinflussen die Datenrate der Anwendungsschicht.Da immer mehr Hersteller dem Durchsatztest auf Anwendungsebene mehr Aufmerksamkeit schenken, hat Anritsu ein umfassendes Angebot an Messlösungen für den 5G-NR-Anwendungsdurchsatz speziell für Modulhersteller auf den Markt gebracht. Dieser Artikel beschreibt den Aufbau und die Einrichtung der Testumgebung.

Schaltplan

Wie in der Abbildung unten dargestellt, wird die analoge 5G-NR-Basisstation (MT8000A) basierend auf der Messung der physikalischen Schicht über Glasfaser mit einem externen Server-PC (unterstützt Linux oder Windows) verbunden. Das 5G-Modul wird über USB-Netzwerkfreigabe mit dem Client-PC verbunden. Abschließend wird das Programm Iperf auf dem Server-PC und dem Client-PC installiert und ausgeführt, um die Datenerfassung und Messung der Anwendungsschicht zu realisieren.

IP-Adresse des Server-PCs: 192.168.20.200DUT-IP-Adresse: 192.168.20.11 (MT8821C Standard-Client-IP-Adresse 1)
IP-Adresse des Client-PCs: Die Netzwerkverbindung wird über USB geteilt, und der Client erhält dieselbe IP-Adresse wie das Testgerät (192.168.20.11).Nach der Installation der optischen Netzwerkkarte auf dem externen Server-PC verbinden Sie diese über Glasfaser mit der Glasfaserschnittstelle des MT8000A, um den NR-Server auf den Server-PC zu erweitern (die detaillierte Verdrahtung ist in der Abbildung unten dargestellt).

Detaillierte Erklärung der Einstellungen

Die Einstellungen der Steuerungssoftwareschnittstelle des MT8000A sind wie folgt (das obere Bild zeigt die Einstellungen für den ipdata-Messmodus, das untere Bild zeigt die Einstellungen für die NR-Server-IP-Adresse).

Die Server-PC-Einstellungen sind wie folgt (das Bild oben zeigt das Windows-System, das Bild unten das Linux-System), und die Subnetzmaske ist auf 255.255.0.0 eingestellt (der Benutzer kann die Einstellung je nach Betriebssystem des Servers wählen).

Die Einstellungen des MT8821C sind wie folgt (das obere Bild zeigt die Einstellungen für den ipdata-Messmodus, das untere Bild zeigt die Einstellungen für die LTE-Server-IP-Adresse und die DUT-Zuweisungsadresse), und die Subnetzmaske ist auf 255.255.0.0 eingestellt.

Die IP-Adresse des Client-PCs wird wie folgt eingestellt. Mit dem APN kann die vom MT8821C zugewiesene IP-Adresse automatisch bezogen werden.

Debuggen der physikalischen Schicht

Fortsetzung des vorherigen Artikels (Fachartikel | Einflussfaktoren und Implementierung der 5G NR-Spitzendatenrate), am Beispiel der folgenden Rahmenstruktur:

5 ms 单周期: DDDDD DDSUU

D:GP:U（13:1:0）

Unter Sub-6-GHz-Bedingungen (μ = 1, 100 MHz Bandbreite, 256QAM-Modulationsverfahren, 4x4 MIMO-Luftraumressourcen, Expansionskoeffizient 0.8, Downlink-Overhead 0.14) ergibt sich eine theoretische Spitzenrate von 1.86 Gbit/s für 5G NR. Wie in der folgenden Abbildung dargestellt, ergeben sich folgende gemessene Durchsatzdaten der 5G-NR-Downlink-Physikschicht für ein bestimmtes Modul: 1809.117 Mbit/s.

APN hinzufügen

Nach der Anpassung der physikalischen Schicht wird das DUT-Netzwerk über USB an den Client-PC freigegeben, der APN hinzugefügt und die Verbindung hergestellt. Die spezifischen Einstellungen sind wie folgt (anschließend können Paketfüllung und Messung durchgeführt werden):„Netzwerk- und Interneteinstellungen“ --> „Mobilfunk“ --> „Erweiterte Optionen“ --> „Zugangspunkt hinzufügen“ --> Geben Sie www.anritsu.com sowohl in das Feld für den Profilnamen als auch in das Feld für den Zugangspunkt ein und speichern Sie anschließend die Einstellungen.

Iperf-Füllung und -Messung

Der Client-PC führt die folgenden Anweisungen aus, um auf Pakete zu warten:iperf3 -s -p 5007Der Server-PC führt die folgenden Anweisungen zur UDP-Paketeinspeisung aus:iperf3 -c 192.168.20.11 -u -i 1 -t 50 -p 5007 -b 2000M -w 8M

ServerPCDie Ergebnisse der Paketfüllung lauten wie folgt (am Beispiel des Linux-Systems):

AuftraggeberDie Hörergebnisse des PCs lauten wie folgt:

abschließend:Die Durchsatzrate der physikalischen Schicht beträgt 1809.117 Mbit/s, und die gemessene Rate der UDP-Anwendungsschicht beträgt 1.77 Gbit/s.

Tatsächliche Messung der maximalen Durchsatzrate der Anwendungsschicht

Fortsetzung des vorherigen Artikels (Fachartikel | Einflussfaktoren und Implementierung der 5G NR-Spitzendatenrate),Kürzlich wurde ein bestimmter Chip mit 95 % Tastverhältnis und einem erwarteten Durchsatz von 2.02 Gbit/s entwickelt. Durch gemeinsames Debugging mit dem Chip konnte die Frame-Struktur auf DDDDDDDDSU eingestellt werden, wobei S(D:GP:U) = 11:1:2 ist (diese Frame-Struktur ist nicht explizit im Erweiterungskoeffizienten gemäß 3GPP TS38.306 enthalten). Mit dieser Frame-Struktur wurde auf dem Anritsu MT8000A ein maximaler Downlink-Durchsatz von 2.002 Gbit/s gemessen, wie in der folgenden Abbildung dargestellt:

Aktuell beträgt die gemessene Datenrate der UDP-Anwendungsschicht 1.95 Gbit/s.

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