Teste dos padrões de comunicações sem fio | Teste de ponta a ponta de NTN com o CMX500
Autor: Tim Seyler, gerente de produto: testadores de comunicações sem fio
A transição para NTN, especialmente no contexto dos futuros sistemas 6G, apresenta uma série de desafios complexos e únicos que vão muito além do âmbito da validação convencional de redes terrestres. Um dos principais desafios é a emulação das condições adversas e dinâmicas do canal de rádio via satélite. Os satélites de órbita terrestre baixa (LEO) operam a velocidades extremas, o que causa uma série de deficiências que são muito difíceis de replicar em um ambiente de laboratório. Alguns exemplos disso incluem: mudanças substanciais na frequência causadas pero efeito Doppler, atrasos de propagação altamente variáveis e longos que comprometem o desempenho de aplicações em tempo real, significativa perda de caminho e fenômenos atmosféricos imprevisíveis que geram desvanecimento, como aqueles induzidos pela precipitação.
Outra tarefa fundamental é o gerenciamento de protocolos complexos de mobilidade. A cobertura geográfica limitada dos satélites de órbita baixa exige handovers contínuos e frequentes entre feixes adjacentes e de um satélite para outro. O sucesso desse processo depende da disponibilidade de dados precisos de efeméride em tempo real para evitar interrupções no serviço. Além disso, a interoperabilidade contínua entre os segmentos da rede terrestre e da NTN é um grande desafio arquitetônico. Por fim, a natureza altamente dinâmica do ambiente operacional é um desafio para a medição confiável dos indicadores-chave de desempenho (KPI) e a subsequente análise das causas raízes, uma vez que a degradação do desempenho pode resultar de uma série de fatores mutáveis e interdependentes.
CMX500 para redes não terrestres (NTN)
O testador de radiocomunicações CMX500 é uma solução de plataforma unificada que aborda toda a gama de desafios dos testes de NTN em um único instrumento integrado. Ele fornece um ambiente completo de testes de ponta a ponta para simulação realista e análise aprofundada de infraestruturas e dispositivos de NTN. Sua versatilidade permite a implementação em duas configurações de teste principais:
Caso de uso: emulação de rede central 5G e gNB
Os clientes mais comuns são operadores de satélites que fornecem sua própria rede de satélites (gateway de satélite e carga útil de satélite). Nesta configuração, o CMX500 fornece apenas os serviços de back-end da NTN 5G (gNB, rede central 5G e a mensagem de sinalização correspondente) para conectar o dispositivo do usuário à rede de satélite do cliente.
Caso de uso: lado da emulação – SAN
Os clientes mais comuns desenvolvem chipsets, celulares ou terminais de usuário. O CMX500 emula por completo o nó de acesso via satélite, que inclui o gNB, a rede central 5G e a mensagem de sinalização correspondente, o gateway de satélite e a carga útil de satélite.
O CMX500 cria um gêmeo digital de alta fidelidade do ambiente real, emulando todas as órbitas de satélite e bandas de frequência com compensação dinâmica de atraso e efeito Doppler, assim como perfis de desvanecimento realistas (perfis de desvanecimento de NTN NR com a opção de software R&S®CMX-KE611), para garantir condições de teste reproduzíveis. Para conformidade total (full-stack), o testador fornece emulação de rede central e estação rádio-base integrada, com suporte para cargas úteis regenerativas e transparentes. Isso permite testes de pré-conformidade abrangentes e baseados nos padrões para validação antecipada. Além disso, o CMX500 atende ao crescente mercado de conexão direta com o celular (DTC), fornecendo suporte abrangente para teste de tecnologias relevantes (como a extensão R&S®CMX-KS550B para LTE-DTC), juntamente com procedimentos de teste predefinidos (como o R&S®CMX-KF655X para casos de teste Starlink XLAPI LTE-DTC).
Os principais recursos incluem medições de RF abrangentes e testes avançados de aplicações em redes IP externas para analisar a qualidade do serviço (QoS) e a qualidade da experiência (QoE) no mundo real. A opção de software R&S®CMX-KS627B oferece um espaço de trabalho visual intuitivo, enquanto a opção R&S®CMX-KS627M aprimora os testes com recursos de handover automático e implementação automática para uma operação robusta e de longo prazo.
Todo o processo de teste pode ser totalmente automatizado por meio da poderosa interface XLAPI em Python, enquanto a ferramenta opcional ScriptAssist com tecnologia de IA aumenta a velocidade e a eficácia da criação de scripts de automação confiáveis. Para testes de pré-conformidade da NTN NR, fornecemos planos de teste sob a licença R&S®CMX-KC665B. Além disso, a licença R&S®CMX-KF651X está disponível para suporte à interface XLAPI em Python e ao CMSequencer.
O CMX500 possibilita cenários de teste em condições reais. Um fluxo de trabalho típico utiliza a opção de software R&S®CMX-KS627M como meio de extensão de sinal para definir a localização de um equipamento de usuário (UE), carregar uma constelação por meio de dados TLE e simular a implementação da rede. Isso fornece uma visão completa para analisar as trajetórias, as brechas de cobertura e a visibilidade dos satélites.
As funcionalidades de handover automático e implementação automática são essenciais para identificar anomalias durante testes de estabilidade de longa duração. Simular horas de viagem com handovers e conexões via satélite automáticas é fundamental para verificar a duração da bateria, detectar defeitos de software e encontrar anomalias sutis na lógica de handover.
Após a implementação do cenário, são realizados testes abrangente a nível de aplicação usando o conjunto de recursos de teste de aplicação R&S®CMX-KA100, conectando o CMX500 a uma rede externa. O roteamento do tráfego em tempo real avalia o desempenho de qualquer aplicação baseada em IP sobre o enlace de NTN simulado.
Faça o download da ficha de aplicação e analise seus casos específicos para testes de ponta a ponta das NTN com nossos especialistas.
Em um único instrumento, o CMX500 permite que as equipes de engenharia acelerem o desenvolvimento, garantam a qualidade e implementem com segurança serviços de NTN confiáveis.
