การกำหนดค่าและการใช้งานการทดสอบปริมาณงานระดับแอปพลิเคชัน 5G

ภาพรวมสินค้า

3GPP ได้กำหนดเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สาย 5G NR รุ่นใหม่ โดยเริ่มต้นจากโปรโตคอล R15 ด้วยการแนะนำอินเทอร์เฟซอากาศใหม่และสถาปัตยกรรมใหม่ ทำให้แบนด์วิดท์กว้างขึ้นและประสิทธิภาพการใช้คลื่นความถี่สูงขึ้น ซึ่งจะช่วยปรับปรุงอัตราประสบการณ์การสื่อสารไร้สายและตอบสนองความต้องการปริมาณการใช้งานอินเทอร์เน็ตบนมือถือที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก ตามคำจำกัดความของ ITU (International Telecommunication Union)อัตราการรับส่งข้อมูลสูงสุด คือปริมาณข้อมูลสูงสุดที่สามารถทำได้ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมอัตรา ซึ่งสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นความจุสูงสุดของระบบการแสดงออกถึงความสามารถในการรับน้ำหนักสำหรับสถานการณ์ 5G eMBB อัตราความเร็วในการดาวน์โหลดสูงสุดอยู่ที่ 20 Gbps และอัตราความเร็วในการอัปโหลดสูงสุดอยู่ที่ 10 Gbps

ในสถานการณ์การใช้งาน 5G จริง มักจะมีช่องว่างระหว่างอัตราความเร็วของเลเยอร์แอปพลิเคชันและอัตราความเร็วของเลเยอร์ทางกายภาพ ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับประสบการณ์ของเรา การกำหนดค่าและการตั้งค่าพารามิเตอร์ของสภาพแวดล้อมการทดสอบจริงจะส่งผลต่ออัตราความเร็วของเลเยอร์แอปพลิเคชันเนื่องจากผู้ผลิตจำนวนมากขึ้นเริ่มให้ความสำคัญกับการทดสอบปริมาณงานในระดับแอปพลิเคชัน Anritsu จึงได้เปิดตัวชุดโซลูชันการวัดปริมาณงานในระดับแอปพลิเคชัน 5G NR แบบครบวงจรสำหรับผู้ผลิตโมดูล บทความนี้จะแนะนำขั้นตอนการสร้างและตั้งค่าสภาพแวดล้อมการทดสอบให้คุณทราบ

แผนภาพการเดินสายไฟ

ดังแสดงในรูปด้านล่าง จากการวัดในระดับกายภาพ สถานีฐานอนาล็อก 5G NR (MT8000A) จะถูกขยายไปยังเครื่องเซิร์ฟเวอร์ภายนอก (รองรับระบบ Linux หรือ Windows) ผ่านใยแก้วนำแสง โมดูล 5G จะถูกขยายไปยังเครื่องไคลเอ็นต์ผ่านการแชร์เครือข่าย USB สุดท้าย โปรแกรม Iperf จะถูกติดตั้งและเรียกใช้บนเครื่องเซิร์ฟเวอร์และเครื่องไคลเอ็นต์เพื่อทำการกรอกข้อมูลและวัดผลในระดับแอปพลิเคชัน

ที่อยู่ IP ของเครื่องเซิร์ฟเวอร์: 192.168.20.200ที่อยู่ IP ของอุปกรณ์ที่ทดสอบ (DUT): 192.168.20.11 (ที่อยู่ IP ไคลเอ็นต์เริ่มต้นของ MT8821C คือ 1)
ที่อยู่ IP ของพีซีไคลเอ็นต์: แชร์การเชื่อมต่อเครือข่ายผ่าน USB และรับที่อยู่ IP เดียวกันกับ DUT (192.168.20.11)หลังจากติดตั้งการ์ดเครือข่ายออปติคอลบนพีซีเซิร์ฟเวอร์ภายนอกแล้ว ให้เชื่อมต่อการ์ดดังกล่าวเข้ากับอินเทอร์เฟซใยแก้วนำแสงบน MT8000A ผ่านสายใยแก้วนำแสง เพื่อขยายเครือข่าย NR ไปยังพีซีเซิร์ฟเวอร์ (รายละเอียดการเดินสายแสดงในรูปด้านล่าง)

คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับการตั้งค่า

การตั้งค่าอินเทอร์เฟซซอฟต์แวร์ควบคุมของ MT8000A มีดังต่อไปนี้ (ภาพด้านบนแสดงการตั้งค่าโหมดการวัด ipdata และภาพด้านล่างแสดงการตั้งค่าที่อยู่ IP ของเซิร์ฟเวอร์ NR)

การตั้งค่าเครื่องเซิร์ฟเวอร์มีดังนี้ (ภาพด้านบนแสดงระบบ Windows ภาพด้านล่างแสดงระบบ Linux) และตั้งค่าซับเน็ตมาสก์เป็น 255.255.0.0 (ผู้ใช้สามารถเลือกการตั้งค่าตามประเภทของระบบปฏิบัติการของเซิร์ฟเวอร์ได้)

การตั้งค่าของ MT8821C มีดังต่อไปนี้ (ภาพด้านบนแสดงการตั้งค่าโหมดการวัด ipdata ภาพด้านล่างแสดงที่อยู่ IP ของเซิร์ฟเวอร์ LTE และการตั้งค่าที่อยู่การจัดสรร DUT) และซับเน็ตมาสก์ถูกตั้งค่าเป็น 255.255.0.0

การตั้งค่าที่อยู่ IP ของเครื่องพีซีไคลเอ็นต์เป็นดังนี้ โดยใช้ APN ระบบจะสามารถรับที่อยู่ IP ที่กำหนดโดย MT8821C ได้โดยอัตโนมัติ

การดีบักเลเยอร์ทางกายภาพ

ต่อเนื่องจากบทความก่อนหน้า (บทความทางเทคนิค | ปัจจัยที่มีอิทธิพลและการนำอัตราสูงสุดของ 5G NR ไปใช้โดยยกตัวอย่างโครงสร้างเฟรมต่อไปนี้:

5ms ตอบกลับ：DDDDD DDDSUU

ด:จีพี:ยู(13:1:0)

ภายใต้เงื่อนไข Sub-6GHz, μ=1, แบนด์วิดท์ 100MHz, วิธีการมอดูเลชั่น 256QAM, ทรัพยากรอากาศ 4x4MIMO, สัมประสิทธิ์การขยายตัว 0.8, โอเวอร์เฮดดาวน์ลิงก์ 0.14 อัตราสูงสุดทางทฤษฎีของ 5G NR สามารถคำนวณได้เป็น 1.86 Gbps ดังแสดงในรูปด้านล่าง ข้อมูลปริมาณงานของเลเยอร์ทางกายภาพดาวน์ลิงก์ 5G NR ที่วัดได้ของโมดูลหนึ่งมีดังนี้: 1809.117 Mbps.

เพิ่ม APN

หลังจากปรับแต่งเลเยอร์ทางกายภาพแล้ว ให้แชร์เครือข่ายของอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ (DUT) ไปยังเครื่องพีซีไคลเอ็นต์ผ่าน USB เพิ่ม APN และเชื่อมต่อ การตั้งค่าเฉพาะมีดังต่อไปนี้ (หลังจากนั้น สามารถทำการกรอกแพ็กเก็ตและทำการวัดได้):ไปที่ "การตั้งค่าเครือข่ายและอินเทอร์เน็ต" --> "เซลลูลาร์" --> "ตัวเลือกขั้นสูง" --> "เพิ่มจุดเชื่อมต่อ" --> ป้อน www.anritsu.com ในช่องชื่อโปรไฟล์และช่องป้อนจุดเชื่อมต่อ จากนั้นบันทึกการตั้งค่า

การเติมและการวัด Iperf

เครื่องพีซีไคลเอ็นต์จะดำเนินการตามคำสั่งต่อไปนี้เพื่อรอรับแพ็กเก็ต:iperf3 -s -p 5007เครื่องเซิร์ฟเวอร์จะดำเนินการตามคำสั่งต่อไปนี้เพื่อทำการฉีดแพ็กเก็ต UDP:iperf3 -c 192.168.20.11 -u -i 1 -t 50 -p 5007 -b 2000M -w 8M

เซิร์ฟเวอร์PCผลลัพธ์ของการบรรจุแพ็กเก็ตมีดังต่อไปนี้ (โดยใช้ระบบ Linux เป็นตัวอย่าง):

ไคลเอนต์ผลการทดสอบการฟังเสียงจากพีซีมีดังนี้:

สรุปแล้ว:อัตราการส่งข้อมูลระดับกายภาพอยู่ที่ 1809.117 Mbps และอัตราการส่งข้อมูลที่วัดได้ของระดับแอปพลิเคชัน UDP อยู่ที่ 1.77 Gbps

การวัดจริงของอัตราการส่งข้อมูลสูงสุดของเลเยอร์แอปพลิเคชัน

ต่อเนื่องจากบทความก่อนหน้า (บทความทางเทคนิค | ปัจจัยที่มีอิทธิพลและการนำอัตราสูงสุดของ 5G NR ไปใช้)เมื่อไม่นานมานี้ ชิปตัวหนึ่งรองรับฟังก์ชัน duty cycle 95% และค่า throughput ที่คาดหวังคือ 2.02 Gbps จากการดีบักร่วมกับชิป โครงสร้างเฟรมสามารถตั้งค่าเป็น DDDDDDDDSU ได้ โดยที่ S(D:GP:U) คือ 11:1:2 (โครงสร้างเฟรมนี้ไม่ได้ระบุไว้โดยเฉพาะในค่าสัมประสิทธิ์การขยายที่กำหนดไว้ใน 3GPP TS38.306) ภายใต้โครงสร้างเฟรมนี้ throughput ดาวน์ลิงก์ระดับกายภาพสูงสุดที่ทดสอบบน Anritsu MT8000A คือ 2.002 Gbps ดังแสดงในรูปต่อไปนี้:

ณ ขณะนี้ อัตราการรับส่งข้อมูลที่วัดได้ของเลเยอร์แอปพลิเคชัน UDP คือ 1.95 Gbps

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก "อันริตสึ" ซึ่งสนับสนุนการคุ้มครองทรัพย์สินทางปัญญา โปรดระบุแหล่งที่มาและผู้เขียนต้นฉบับเมื่อตีพิมพ์ซ้ำ หากพบการละเมิดลิขสิทธิ์ โปรดติดต่อเราเพื่อลบออก