Настройка и реализация тестирования пропускной способности на прикладном уровне 5G

Обзор

3GPP определила новое поколение технологии беспроводной связи 5G NR, начиная с протокола R15. Благодаря внедрению новых радиоинтерфейсов и новых архитектур, пропускная способность увеличивается, а спектральная эффективность повышается, что значительно улучшает качество беспроводной связи и удовлетворяет растущий спрос на трафик мобильного интернета. Согласно определению Международного союза электросвязи (ITU),Пиковая скорость передачи данных — это максимальный объем данных, достижимый в идеальных условиях.скорость, которую можно понимать как максимальную пропускную способность системы.Воплощение несущей способности.В сценариях 5G eMBB пиковая скорость загрузки данных достигает 20 Гбит/с, а пиковая скорость выгрузки — 10 Гбит/с.

В реальных сценариях работы 5G-связи часто наблюдается определенный разрыв между скоростью передачи данных на прикладном и физическом уровнях, что напрямую связано с нашим опытом. Конфигурация и параметры тестовой среды влияют на скорость передачи данных на прикладном уровнях.Поскольку все больше производителей начинают уделять внимание тестированию пропускной способности на уровне приложений, компания Anritsu выпустила полный набор решений для измерения пропускной способности приложений 5G NR для производителей модулей. В этой статье мы познакомим вас с процессом создания и настройки тестовой среды.

монтажная схема

Как показано на рисунке ниже, на основе измерений физического уровня аналоговая базовая станция 5G NR (MT8000A) подключается к внешнему серверному ПК (поддерживающему системы Linux или Windows) через оптоволокно. Модуль 5G подключается к клиентскому ПК через сетевой доступ по USB. Наконец, на серверном и клиентском ПК устанавливается и запускается программа Iperf для заполнения данных и проведения измерений на прикладном уровне.

IP-адрес серверного ПК: 192.168.20.200IP-адрес тестируемого устройства: 192.168.20.11 (IP-адрес клиента по умолчанию для MT8821C: 1)
IP-адрес клиентского ПК: предоставьте общий доступ к сетевому соединению через USB и получите тот же IP-адрес, что и у тестируемого устройства (192.168.20.11).После установки оптической сетевой карты на внешний серверный ПК подключите ее к оптоволоконному интерфейсу MT8000A через оптоволокно, чтобы расширить сеть NR на серверный ПК (подробная схема подключения показана на рисунке ниже).

Подробное объяснение настроек

Настройки интерфейса программного обеспечения управления MT8000A следующие (на верхнем рисунке показаны настройки режима измерения ipdata, а на нижнем — настройки IP-адреса сервера NR).

Настройки серверного ПК следующие (на рисунке выше показана система Windows, на рисунке ниже — система Linux), маска подсети установлена ​​на 255.255.0.0 (пользователь может выбрать эту настройку в соответствии с типом операционной системы сервера).

Настройки MT8821C следующие (на верхнем рисунке показаны настройки режима измерения ipdata, на нижнем — IP-адрес LTE-сервера и адрес выделения тестируемого устройства), маска подсети установлена ​​на 255.255.0.0.

IP-адрес клиентского ПК задается следующим образом. С помощью APN можно автоматически получить указанный IP-адрес, назначенный MT8821C.

Отладка физического уровня

Продолжение предыдущей статьи (Техническая статья | Факторы, влияющие на пиковую скорость 5G NR, и ее внедрение), взяв в качестве примера следующую структуру фрейма:

Время ожидания: 5 мс:DDDDDDDDSUU

Д: ГП: У (13:1:0)

В условиях диапазона частот ниже 6 ГГц, при μ=1, полосе пропускания 100 МГц, методе модуляции 256QAM, ресурсах воздушного пространства 4x4MIMO, коэффициенте расширения 0.8, накладных расходах нисходящего канала 0.14, пиковая теоретическая скорость 5G NR может быть рассчитана как 1.86 Гбит/с. Как показано на рисунке ниже, измеренные данные о пропускной способности физического уровня нисходящего канала 5G NR для определенного модуля следующие: 1809.117 Мбит/с.

Добавить точку доступа

После настройки физического уровня предоставьте клиентскому ПК доступ к сети тестируемого устройства через USB, добавьте APN и подключитесь. Конкретные настройки следующие (после этого можно выполнить заполнение пакетов и измерение):«Настройки сети и интернета» --> «Сотовая связь» --> «Дополнительные параметры» --> «Добавить точку доступа» --> Введите www.anritsu.com в поля «Имя профиля» и «Точка доступа», затем сохраните настройки.

Заполнение и измерение Iperf

Клиентский ПК выполняет следующие инструкции для прослушивания пакетов:iperf3 -s -p 5007Серверный ПК выполняет следующие инструкции для внедрения UDP-пакетов:iperf3 -c 192.168.20.11 -u -i 1 -t 50 -p 5007 -b 2000M -w 8M

серверPCРезультаты заполнения пакетов выглядят следующим образом (на примере системы Linux):

клиентРезультаты прослушивания на ПК следующие:

в заключение:Пропускная способность физического уровня составляет 1809.117 Мбит/с, а измеренная скорость прикладного уровня UDP — 1.77 Гбит/с.

Фактическое измерение максимальной пропускной способности прикладного уровня.

Продолжение предыдущей статьи (Техническая статья | Факторы, влияющие на пиковую скорость 5G NR, и ее внедрение),Недавно выяснилось, что определенный чип поддерживает функцию с коэффициентом заполнения 95%, и ожидаемая пропускная способность составляет 2.02 Гбит/с. В результате совместной отладки с чипом можно установить структуру кадра DDDDDDDDSU, где S(D:GP:U) равно 11:1:2 (эта структура кадра не отражена в коэффициенте расширения, определенном в 3GPP TS38.306). При такой структуре кадра максимальная пропускная способность нисходящего канала физического уровня, протестированная на Anritsu MT8000A, составляет 2.002 Гбит/с, как показано на следующем рисунке:

В настоящий момент измеренная скорость прикладного уровня UDP составляет 1.95 Гбит/с.

Данная статья перепечатана из издания «Anritsu», которое поддерживает защиту прав интеллектуальной собственности. При перепечатке, пожалуйста, указывайте первоисточник и автора. В случае нарушения авторских прав, пожалуйста, свяжитесь с нами для удаления публикации.