Configurazione e implementazione del test di throughput del livello applicativo 5G

Panoramica

Il 3GPP ha definito una nuova generazione di tecnologia di comunicazione wireless 5G NR a partire dal protocollo R15. Introducendo nuove interfacce radio e nuove architetture, la larghezza di banda è maggiore e l'efficienza dello spettro è superiore, migliorando notevolmente la velocità dell'esperienza di comunicazione wireless e soddisfacendo la crescente domanda di traffico di Internet mobile. Secondo la definizione dell'ITU (Unione Internazionale delle Telecomunicazioni),La velocità di trasmissione dati di picco è la velocità massima di trasmissione dati raggiungibile in condizioni ideali.tasso, che può essere inteso come la capacità massima del sistemaL'incarnazione della capacità di carico.Negli scenari 5G eMBB, la velocità di picco in downlink raggiunge i 20 Gbps; la velocità di picco in uplink raggiunge i 10 Gbps.

Negli scenari reali di collegamento 5G, si riscontra spesso un certo divario tra la velocità del livello applicativo e quella del livello fisico, un dato direttamente correlato alla nostra esperienza. La configurazione e le impostazioni dei parametri dell'ambiente di test effettivo influiscono sulla velocità del livello applicativo.Poiché sempre più produttori iniziano a prestare attenzione ai test di throughput a livello applicativo, Anritsu ha lanciato una suite completa di soluzioni per la misurazione del throughput delle applicazioni 5G NR destinate ai produttori di moduli. Questo articolo illustrerà il processo di creazione e configurazione dell'ambiente di test.

schema di collegamento

Come illustrato nella figura sottostante, in base alla misurazione del livello fisico, la stazione base analogica 5G NR (MT8000A) viene collegata a un PC server esterno (con sistema operativo Linux o Windows) tramite fibra ottica. Il modulo 5G viene quindi collegato al PC client tramite condivisione di rete USB. Infine, il programma Iperf viene installato ed eseguito sia sul PC server che sul PC client per effettuare l'inserimento dei dati e la misurazione del livello applicativo.

Indirizzo IP del PC server: 192.168.20.200Indirizzo IP del dispositivo in prova: 192.168.20.11 (indirizzo IP client predefinito 1 del MT8821C)
Indirizzo IP del PC client: condividi la connessione di rete tramite USB e ottieni lo stesso indirizzo IP del DUT (192.168.20.11)Dopo aver installato la scheda di rete ottica sul PC server esterno, collegarla all'interfaccia in fibra ottica dell'MT8000A tramite un cavo ottico per estendere il server NR al PC server (lo schema di cablaggio dettagliato è mostrato nella figura seguente).

Spiegazione dettagliata delle impostazioni

Le impostazioni dell'interfaccia del software di controllo dell'MT8000A sono le seguenti (l'immagine sopra mostra le impostazioni della modalità di misurazione ipdata, mentre l'immagine sotto mostra le impostazioni dell'indirizzo IP del server NR).

Le impostazioni del PC server sono le seguenti (l'immagine sopra mostra il sistema Windows, l'immagine sotto mostra il sistema Linux) e la subnet mask è impostata su 255.255.0.0 (l'utente può scegliere l'impostazione in base al tipo di sistema operativo del server).

Le impostazioni dell'MT8821C sono le seguenti (l'immagine in alto mostra le impostazioni della modalità di misurazione ipdata, l'immagine in basso mostra le impostazioni dell'indirizzo IP del server LTE e dell'indirizzo di allocazione del DUT), e la subnet mask è impostata su 255.255.0.0.

L'indirizzo IP del PC client è impostato come segue. Tramite l'APN, è possibile ottenere automaticamente l'indirizzo IP specificato assegnato da MT8821C.

Debug del livello fisico

Continua dall'articolo precedente (Articolo tecnico | Fattori che influenzano e implementazione del picco di velocità del 5G NR), prendendo come esempio la seguente struttura del frame:

5ms 单周期：DDDDDDDSUU

D:GP:U（13:1:0）

In condizioni Sub-6GHz, μ=1, larghezza di banda di 100MHz, metodo di modulazione 256QAM, risorsa di spazio aereo 4x4MIMO, coefficiente di espansione 0.8, overhead di downlink 0.14, la velocità teorica di picco del 5G NR può essere calcolata in 1.86 Gbps. Come mostrato nella figura seguente, i dati di throughput misurati del livello fisico di downlink 5G NR di un determinato modulo sono: 1809.117 Mbps.

Aggiungi APN

Dopo aver configurato il livello fisico, condividere la rete del dispositivo in prova (DUT) con il PC client tramite USB, aggiungere l'APN e connettersi. Le impostazioni specifiche sono le seguenti (successivamente, è possibile eseguire il riempimento dei pacchetti e la misurazione):"Impostazioni di rete e Internet" --> "Cellulare" --> "Opzioni avanzate" --> "Aggiungi punto di accesso" --> Inserisci www.anritsu.com sia nel campo "Nome profilo" che nel campo "Punto di accesso", quindi salva le impostazioni.

Riempimento e misurazione Iperf

Il PC client esegue le seguenti istruzioni per ascoltare i pacchetti:iperf3 -s -p 5007Il PC server esegue le seguenti istruzioni per effettuare l'iniezione di pacchetti UDP:iperf3 -c 192.168.20.11 -u -i 1 -t 50 -p 5007 -b 2000M -w 8M

serverPCI risultati del riempimento dei pacchetti sono i seguenti (prendendo come esempio il sistema Linux):

clienteI risultati dell'ascolto su PC sono i seguenti:

in conclusione:La velocità di trasmissione del livello fisico è di 1809.117 Mbps, mentre la velocità misurata del livello applicativo UDP è di 1.77 Gbps.

Misurazione effettiva della velocità di trasmissione massima del livello applicativo

Continua dall'articolo precedente (Articolo tecnico | Fattori che influenzano e implementazione del picco di velocità del 5G NR),Recentemente, un determinato chip supporta una funzione di duty cycle del 95% e il valore di throughput previsto è di 2.02 Gbps. Attraverso il debug congiunto con il chip, la struttura del frame può essere impostata su DDDDDDDDSU, dove S(D:GP:U) è 11:1:2 (questa struttura del frame non è specificamente riflessa nel coefficiente di espansione definito in 3GPP TS38.306). Con questa struttura del frame, il throughput massimo in downlink a livello fisico testato su Anritsu MT8000A è di 2.002 Gbps, come mostrato nella figura seguente:

Attualmente, la velocità misurata del livello applicativo UDP è di 1.95 Gbps.

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