הגדרת ויישום של בדיקת תפוקה בשכבת יישומי 5G

סקירה כללית

3GPP הגדירה דור חדש של טכנולוגיית תקשורת אלחוטית 5G NR החל מפרוטוקול R15. על ידי הצגת ממשקי אוויר חדשים וארכיטקטורות חדשות, רוחב הפס גדול יותר ויעילות הספקטרום גבוהה יותר, ובכך משפרת מאוד את קצב חוויית התקשורת האלחוטית ועומדת בדרישת התעבורה הגוברת של האינטרנט הנייד. על פי הגדרת איגוד התקשורת הבינלאומי של ITU,קצב נתונים שיא הוא הנתונים המרביים שניתן להשיג בתנאים אידיאלייםקצב, אשר ניתן להבין אותו כקיבולת המקסימלית של המערכתהתגלמות כושר הטעינה.עבור תרחישי eMBB של 5G, קצב שיא ההורדה הוא עד 20 ג'יגה-ביט לשנייה; קצב שיא העולה הוא עד 10 ג'יגה-ביט לשנייה.

בתרחישי קישור 5G בפועל, לעיתים קרובות קיים פער מסוים בין קצב שכבת היישומים לקצב השכבה הפיזית, קשורים ישירות לניסיון שלנו. הגדרות התצורה והפרמטרים של סביבת הבדיקה בפועל ישפיעו על קצב שכבת היישומים.ככל שיותר ויותר יצרנים מתחילים לשים לב לבדיקות תפוקה בשכבות היישומים, Anritsu השיקה סט שלם של פתרונות מדידת תפוקה של יישומי 5G NR עבור יצרני מודולים. מאמר זה יציג בפניכם את תהליך הבנייה וההקמה של סביבת הבדיקה.

תרשים חיווט

כפי שמוצג באיור למטה, בהתבסס על מדידת השכבה הפיזית, תחנת הבסיס האנלוגית 5G NR (MT8000A) מורחבת למחשב שרת חיצוני (תומך במערכת לינוקס או מערכת Windows) באמצעות סיב אופטי. מודול ה-5G מורחב למחשב הלקוח באמצעות שיתוף רשת USB. לבסוף, תוכנת Iperf מותקנת ומופעלת על מחשב השרת ועל מחשב הלקוח כדי לבצע מילוי נתונים ומדידה של שכבת האפליקציה.

כתובת IP של מחשב השרת: 192.168.20.200כתובת IP של DUT: 192.168.20.11 (כתובת IP 1 של לקוח ברירת מחדל של MT8821C)
כתובת ה-IP של מחשב הלקוח: שתף את חיבור הרשת דרך USB וקבל את אותה כתובת IP כמו של ה-DUT (192.168.20.11)לאחר התקנת כרטיס הרשת האופטי במחשב השרת החיצוני, חבר אותו לממשק הסיבים האופטיים ב-MT8000A באמצעות סיב אופטי כדי להרחיב את שרת ה-NR למחשב השרת (החיווט המפורט מוצג באיור למטה).

הסבר מפורט על ההגדרות

הגדרות ממשק תוכנת הבקרה של MT8000A הן כדלקמן (התמונה למעלה מציגה את הגדרות מצב המדידה של ipdata, והתמונה התחתונה מציגה את הגדרות כתובת ה-IP של שרת NR).

הגדרות מחשב השרת הן כדלקמן (התמונה למעלה מציגה את מערכת Windows, התמונה למטה מציגה את מערכת Linux), ומסיכת רשת המשנה מוגדרת ל- 255.255.0.0 (המשתמש יכול לבחור את ההגדרה בהתאם לסוג מערכת ההפעלה של השרת).

ההגדרות של MT8821C הן כדלקמן (התמונה העליונה מציגה את הגדרות מצב המדידה של ipdata, התמונה התחתונה מציגה את כתובת ה-IP של שרת ה-LTE ואת הגדרות כתובת הקצאת ה-DUT), ומסיכת רשת המשנה מוגדרת ל- 255.255.0.0.

כתובת ה-IP של מחשב הלקוח מוגדרת באופן הבא. בעזרת APN, ניתן לקבל באופן אוטומטי את כתובת ה-IP שצוינה שהוקצתה על ידי MT8821C.

איתור באגים בשכבה פיזית

המשך מהמאמר הקודם (מאמר טכני | גורמי השפעה ויישום של קצב שיא NR של 5G), אם ניקח כדוגמה את מבנה המסגרת הבא:

5ms 单周期：DDDD DDSUU

D:GP:U（13:1:0）

בתנאים של תת-6GHz, μ=1, רוחב פס של 100MHz, שיטת המודולציה היא 256QAM, משאב המרחב האווירי הוא 4x4MIMO, מקדם ההתרחבות הוא 0.8, תקורה בקישור למטה היא 0.14, ניתן לחשב את קצב השיא התיאורטי של 5G NR כ-1.86 Gbps. כפי שמוצג באיור למטה, נתוני התפוקה הנמדדים של שכבת ה-downlink של 5G NR עבור מודול מסוים הם: 1809.117 Mbps.

הוסף APN

לאחר התאמת השכבה הפיזית, שתפו את רשת ה-DUT למחשב הלקוח דרך USB, הוסיפו APN והתחברו. ההגדרות הספציפיות הן כדלקמן (לאחר מכן, ניתן לבצע מילוי חבילות ומדידה):"הגדרות רשת ואינטרנט" --> "סלולרי" --> "אפשרויות מתקדמות" --> "הוסף נקודת גישה" --> הזן www.anritsu.com הן בתיבות שם הפרופיל והן בתיבות נקודת הגישה, ולאחר מכן שמור את ההגדרות.

מילוי ומדידה של Iperf

מחשב הלקוח מבצע את ההוראות הבאות כדי להאזין למנות:iperf3 -s -p 5007מחשב השרת מבצע את ההוראות הבאות כדי לבצע הזרקת חבילות UDP:iperf3 -c 192.168.20.11 -u -i 1 -t 50 -p 5007 -b 2000M -w 8M

שרתPCתוצאות מילוי החבילות הן כדלקמן (אם ניקח את מערכת לינוקס כדוגמה):

לקוחותתוצאות ההאזנה למחשב האישי הן כדלקמן:

לסיכום:קצב התפוקה של השכבה הפיזית הוא 1809.117 מגה-ביט לשנייה, וקצב התפוקה הנמדד של שכבת האפליקציה UDP הוא 1.77 ג'יגה-ביט לשנייה.

מדידה בפועל של קצב התפוקה המרבי של שכבת היישום

המשך מהמאמר הקודם (מאמר טכני | גורמי השפעה ויישום של קצב שיא NR של 5G） ，לאחרונה, שבב מסוים תומך בפונקציית מחזור עבודה של 95%, וערך התפוקה הצפוי הוא 2.02 ג'יגה-ביט לשנייה. באמצעות ניפוי שגיאות משותף עם השבב, ניתן להגדיר את מבנה המסגרת ל-DDDDDDDDSU, כאשר S(D:GP:U) הוא 11:1:2 (מבנה מסגרת זה אינו משתקף באופן ספציפי במקדם ההתרחבות המוגדר ב-3GPP TS38.306). תחת מבנה מסגרת זה, התפוקה המקסימלית של השכבה הפיזית שנבדקה ב-Anritsu MT8000A היא 2.002 ג'יגה-ביט לשנייה, כפי שמוצג באיור הבא:

נכון לעכשיו, הקצב הנמדד של שכבת היישומים UDP הוא 1.95 ג'יגה-ביט לשנייה.

מאמר זה הודפס מחדש מתוך "Anritsu", התומך בהגנה על זכויות קניין רוחני. אנא ציינו את המקור המקורי ואת המחבר בעת הדפסה חוזרת. אם ישנה הפרה כלשהי, אנא צרו עמנו קשר כדי למחוק אותה.