加速推出 5G 基础设施的测试解决方案

第五代移动网络（5G）在全球范围内的部署不断推进，新业务逐渐可用，提升用户体验并实现具有挑战性的应用。

重要的是要认识到，5G 网络不仅仅是对 4G 技术的性能提升（在上传和下载速度方面），或者是对现有标准和协议的简单升级。除了典型的手机应用，5G技术将能够支持更高层次的服务和应用，如自动驾驶汽车、车对车和车对万物通信（V2V和V2X）、虚拟现实（ VR) 和增强现实 (AR)、高清视频流和物联网应用。 5G网络提供的新特性可以总结如下：

1.  eMBB（增强型移动宽带）：5G 更高的带宽将允许平滑高效地使用增强现实、视频流和视频会议等应用；
2.  mMTC（大规模机器类型通信）：5G 将能够管理大规模连接（数千个同时连接的设备和数百万个连接）而不会使网络过载。这将允许对复杂的物联网应用进行有效管理，例如智能家居、智能城市、智能电网等；
3.  URLLC（超可靠低延迟通信）：该服务将为所有需要实时行为和极低延迟的应用程序提供支持，例如工厂自动化、工业控制系统、自动驾驶汽车、智能电网和手术机器人。

测试的作用

由于技术进步的速度很快，并且 5G 将对网络基础设施提出高要求，因此需要从实验室到现场，从 RAN 到核心的全面测试计划。此外，运营商和设备供应商正在采用开放无线电接入网络 (RAN) 技术，包括 O-RAN 联盟标准，以最大限度地降低基础设施开发成本并降低新产品创新的障碍。

如图1所示，5G网络测试主要包括三个阶段：

1.  验证：该技术在部署之前在实验室中进行了验证。
2.  验证：通过适当的现场试验，在现场验证网络及其服务。
3.  可见性：此阶段旨在确保、优化网络并实现盈利。

图 1：5G 测试的三个关键阶段（图由 VIAVI Solutions 提供）

5G测试解决方案

5G 网络和解决方案的部署需要一家测试和测量公司来帮助供应商和运营商测试他们的 5G 电信设备。这不仅涉及无线通信测试，还涉及光纤测量、使用频谱分析仪进行的现场测量等。

“在电信测试方面，我们会测试 3G、4G 和 5G 网络，包括开放无线电接入网络，”VIAVI Solutions 无线解决方案经理 Owen O'Donnell 在接受 EE Times Europe 采访时说。 “世界各地的运营商和设备制造商都在采用 Open RAN 来最大限度地降低基础设施部署成本并降低新产品创新的障碍。”

VIAVI Solutions 表示，它已经开发了一个全面的测试套件，其中包含用于实验室验证、现场部署和服务保证的模块。

需要澄清的一件事是实验室和现场测试之间的区别。实验室是开发新基站或 5G 核心网络的供应商想要测试已开发内容的地方，确保其真正按照要求或适用标准工作。电信标准，例如 3GPP 制定的标准，发展非常迅速，供应商需要开发他们的产品来满足新标准。

O'Donnell 说：“供应商需要验证他们实际上已经正确理解和实施了标准，这就是 VIAVI Solutions 的用武之地。因此，我们会帮助他们去实验室，我们将通过模拟那些元素来帮助他们他们没有。”

例如，如果供应商想要测试一个基站，VIAVI 可以提供模拟数千个 UE（例如手机）行为的解决方案，将相关消息发送到基站并测试它是否正确处理这些 UE 消息。在基站的另一端，可以模拟一个核心网，以便基站将呼叫建立请求转发给核心网，并从中得到正确的返回。因此，被测基站可以使用两个 VIAVI 产品、一个 UE 仿真器和一个核心网络仿真器。从标准合规性的角度来看，这将有助于基站制造商确保他们的基站正常工作。

O'Donnell 说：“这项测试都可以在实验室中完成，在实验室中，事情可能会失败，而不会影响实时网络中的任何人。” “但是，当您进入现场的实际现场网络时，您还需要进行其他测试，例如波束成形测试。”

5G 应该为用户提供更好的吞吐量、更多的连接和更多的物联网设备。

“运营商有他们希望达到的特定 KPI，但在我们进入现场并测量实际吞吐量和到终端基站的连接数量之前，我们不知道这些数字是什么，”O'Donnell 说。

在 5G 中，核心网与 4G 核心网完全不同。对核心网络进行了完整的重新开发和重新设计，并添加了新元素。重要的是，核心网络的那些独立元素现在可以由不同的供应商提供。

“我们需要确保所有这些元素协同工作，然后它们与实际流量协同工作，”O'Donnell说。

这正是基于 VIAVI 实验室的工具之一 TeraVM 的用武之地。TeraVM 是一种应用程序仿真和安全性能解决方案，可为应用程序服务、有线和无线网络提供全面的测试覆盖。图 2 显示了 TeraVM 和其他 VIAVI 工具如何用于验证 5G SBA（基于服务的架构）虚拟移动核心及其组件。

图 2：使用 TeraVM 进行 5G 测试（图由 VIAVI Solutions 提供）

当人们无法轻松访问实验室时（在大流行时期尤其如此，如最近发生的 Covid-19），那么他们会将测试转移到云端。 因此，他们可以从家中或从拥有 IP 连接的任何位置访问系统。 为满足这一需求，VIAVI 将其系统测试解决方案置于云端。 用户登录Amazon Web Services，可以选择和预留一些实例，将测试方案上传到这些实例，并在云平台上进行测试。 因此，测试解决方案只会在必要时使用，即测试功能所需的时间。

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