Test 5G

La 5G NR est la première norme relative aux communications conçue pour prendre en charge une large gamme d'applications des consommateurs et de l'industrie, en optimisant l'efficacité système.

L'architecture basée sur le service au sein du réseau 5G permet une exceptionnelle flexibilité du système, un dépliement désagrégé, un accès agnostique à une technologie d'accès radio (RAT), des méthodes basées sur logiciel permettant la mise en cloud et des stratégies de virtualisation, et de nouveaux cas d'utilisation verticaux. Contrairement aux technologies de communication précédentes, la 5G est soumise à une évolution technique unique qui n'est pas seulement basée sur la chronologie des communiqués 3GPP. L'évolution de la 5G est caractérisée en catégorisant de nouvelles fonctionnalités au sein de sous-groupes technologiques ou scénarios de cas d'utilisation verticaux qui évoluent au sein des communiqués et peuvent avoir des interdépendances.

• La 3GPP communiqué 15 établit les fondations pour la 5G NR en tant que RAT avec un nouveau codage avancé des canaux, une numérologie flexible, et des schémas de modulation. Avec le cœur de la 5G (5GC), la 3GPP a introduit un modèle d'architecture sur le service des fonctions réseaux pertinentes. La 5G NR et la 5GC sont les principales technologies menant l'évolution des communiqués à venir. Ce communiqué s'adresse principalement aux cas d'utilisation eMBB en permettant des bandes passantes de canaux plus larges et des schémas d'agrégation de porteuse étendus, tout en étendant également les fréquences dans la gamme des ondes millimétriques afin d'augmenter la disponibilité des ressources radio. Le gel fonctionnel du communiqué 15 a été achevé en juin 2019.
• La 5G communiqué 16 a été construite sur les fonctionnalités introduites dans le communiqué 15, comme le haut débit mobile, afin d'améliorer la technologie et optimiser l'ensemble des fonctionnalités. Cependant, le communiqué 16 a principalement été influencé par deux marchés verticaux : l'automobile et l'industrie 4.0, qui nécessitent généralement de faibles latences ainsi que des communications fiables et sécurisées. Résultat, de nouvelles fonctionnalités telles que la liaison latérale V2X, le positionnement 5G, la 5G sans licence (NR-U), le DSS, le découpage réseau, et la prise en charge des réseaux 5G privés ont été introduites. Le gel fonctionnel du communiqué 16 a été achevé en juin 2020.
• Le gel fonctionnel de la 5G communiqué 17 a été achevé en juin 2022, en consolidant, en faisant évoluer et en améliorant les fonctionnalités introduites dans les communiqués 15 et 16 – tout en ajoutant aussi de nouvelles fonctionnalités telles que l'accès satellite via les réseaux non terrestres, la performance batterie améliorée, l'extension de la FR2, et l'introduction de la RedCap. Avec le communiqué 17, le traditionnel réseau terrestre a été complété pour la première fois par un réseau satellite, repoussant les limitations des réseaux 2D afin d'inclure réseaux non terrestres (NTN).
  Cette expansion vers un réseau 3D unifié définit le niveau pour les futures avancées vers la technologie 6G. Le RedCap dans le communiqué 17 a mené à une réduction de la complexité, ouvrant la voie à de nouvelles catégories d'appareils et services, comblant le vide entre l'eMBB et la mMTC et même les fonctionnalités jusqu'à l'IoT ambiant dans le communiqué 19. D'autre part, la 5G a étendu ses services pour couvrir de nouveaux spectre de fréquence additionnels, incluant une extension de la FR2 jusqu'à 71 GHz.
• Le communiqué 18 est le premier communiqué de la 5G avancée, représentant une évolution significative dans la technologie 5G. Ce communiqué introduit des améliorations des anciens aspects technologiques et optimise les technologies existantes. Mais il introduit également des aspects plus révolutionnaires avec des technologies novatrices dans l'environnement de l'intelligence artificielle et de la réalité étendue (XR), définissant le niveau pour la 6G. Il inclut des techniques d'apprentissage machine à travers différents niveaux du réseau, améliorant la formation de faisceau / MIMO, l'estimation des positions et l'efficacité de puissance du réseau. Pour permettre de nouveaux cas d'utilisation, des ajouts notables incluent une amélioration du RedCap et réalité étendue (XR). La XR ne nécessite pas l'introduction de nouvelles technologies mais l'optimisation des technologies 5G existantes pour assurer la meilleure QoE pour de tels cas d'utilisation révolutionnaires. L'utilisation des fonctionnalités avancées du RedCap et des nouvelles catégories d'équipements utilisateur RedCap basées sur le communiqué 18 engendreront une consommation d'énergie réduite et des coûts d'appareils moindre, ainsi que de nouveaux cas d'utilisation comme la mission critique 5G (MCX) ou le futur système de communication ferroviaire (FRMCS). De plus, l'introduction de la FR2 pour les NTN est une fonctionnalité clé qui ne permettra pas seulement une connectivité satellite via 5G, mais prendra également en charge des services NTN exigeants des débits de données plus élevés et de nouvelles catégories NTN-UE telles que des VSAT basés sur les avions, les vaisseaux ou les véhicules. Le gel fonctionnel du communiqué 18 a été achevé en juin 2024.
• Le communiqué 19, planifié pour être terminé à la fin 2025, se concentrera principalement sur l'optimisation de la performance et s'adressera aux besoins critiques dans les déploiements commerciaux de la 5G. Il prendra en charge la MIMO massive sur des faisceaux d'antennes plus larges, améliorera la liaison et la performance réseau, et analysera le potentiel de l'utilisation de la “FR3” (7 GHz à 24 GHz) pour les applications 5G. L'utilisation de ce spectre est très exigeant car il est déjà occupé par les propriétaires titulaires. Afin d'assurer une bonne transmission avoisinante, la 5G NR doit introduire de nouveaux mécanismes, tels que des bases de données de géolocalisation, des restrictions de puissance ou un partage du spectre dynamique et une architecture de récepteur résistant aux interférences. Ce communiqué analysera également de nouvelles architectures pour des appareils de IoT ambiant – des appareils sans batterie, utilisant des méthodes de récupération d'énergie – dans le domaine de la 5G-Advanced. Les anciens cas d'utilisation tels que la voix et la vidéo seront également pris en charge dans la 5G, avec de nouveaux codecs vocaux et scénarios de protocoles dans la VoNR optimisant la qualité vocale en proposant des débits de codecs vocaux plus élevés, mais également en introduisant des codecs audio de faible complexité pour la messagerie audio de base de type machine. Cela engendrera une nouvelle ère de services prenant en charge les applications XR ou AR comme de potentielles innovations dans le futur.
• Le communiqué 20, planifié pour début 2026, vise de nouveaux cas d'utilisation, optimisant et améliorant l'ensemble des fonctionnalités de la 5G-Advanced existante. Mais le communiqué 20 commencera aussi avec une étude sur la 6G pour ouvrir la voie au travail de standardisation de la 6G, prévu pour le communiqué 21.

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Les défis du test 5G NR

La technologie de test de la 5G New Radio (NR) présente de nombreux défis du fait de sa complexité et la large gamme d'applications qu'elle prend en charge. Certains des défis concernent :

• La gamme de fréquence : la 5G NR fonctionne sur une vaste gamme de fréquences, incluant la sub-8 GHz et les bandes mmWave.
• Les signaux complexes : la 5G NR permet des schémas de modulation plus complexes, ainsi que des entrées multiples, des sorties multiples (MIMO) et des technologies de formation de faisceaux, rendant le test plus compliqué et nécessitant des solutions de test sans fil évoluées.
• Les taux de données élevés : le test des taux de données crêtes dans la gamme des 10 Gbps sur la couche d'application est plus compliqué. L'équipement de test doit être capable de gérer des taux de données élevés et de prendre en charge des applications de l'utilisateur final pour un test du début à la fin.
• Les communications de type machine massive (mMTC) : Le déploiement en masse de l'IoT engendre un grand nombre d'appareils. Ces appareils sont généralement de faible complexité, nécessitant des solutions de test simples. Puisque de tels appareils IoT sont déployés en grande quantité et installés dans des zones présumées difficiles d'accès, le risque d'échec est une menace considérable qui nécessite d'être gérée par un test préalable. Les nouveaux cas d'utilisation sont des appareils prenant en charge l'IoT-NTN ou le RedCap.
• Le test eMBB : l'eMBB vise à fournir des vitesses de données plus élevées et une latence plus faible qui nécessitent une vérification précise au cours du test. Tandis que cela peut s'avérer complexe et difficile, il est crucial de s'assurer que le réseau ainsi que l'appareil mobile puissent répondre aux attentes en termes de performance élevée. Dans un résultat de test révolutionnaire, le CMX500 a présenté un débit de couche IP de 10 Gbps.

Vos défis de test et mesure 5G NR – des composants et puces jusqu'aux appareils utilisateur assemblés et aux stations de base – nous inspirent afin de vous fournir des solutions innovantes pour votre réussite. Accélérez votre processus de développement produit et améliorez la fiabilité avec les solutions de test 5G de Rohde & Schwarz. Nous considérons chez Rohde & Schwarz la large base d'applications et de cas d'utilisation de l'évolution de la technologie 5G comme une opportunité et un défi. Nous améliorons en permanence nos solutions de test afin de couvrir les dernières fonctionnalités et exigences. Cela inclut, par exemple, un nouveau concept pour test NTN, représentant un changement de paradigme car l'ancien terme “station de base” ne prévaut pas. Aussi, le simulateur système nécessite dorénavant d'émuler un déplacement de satellite avec des artefacts RF comme l'évanouissement, le décalage Doppler ou les délais temporels.

Avec le CMX-lite , nous nous concentrons sur la nécessité d'un système de test peu complexe mais de très haute qualité qui corresponde parfaitement aux capacités réduites des appareils RedCap pour tous les tests de protocoles et RF. Cette plateforme modulaire peut facilement être mise à niveau vers un système de test 5G entièrement équipé. La nature multi-technologies du simulateur système permet un test d'interfonctionnement de la 5G et du Wi-Fi avec un seul boîtier. La modularité permet également une extension en ajoutant un équipement de test supplémentaire tel qu'un testeur audio pour des mesures de qualité vocale et audio sophistiquées.

En tant que leader mondial en équipements de test et mesure RF et micro-ondes, nous fournissons un support sur l'ensemble du cycle de vie de la technologie mobile, en proposant des solutions pour les laboratoires, la production, et les mesures de terrain.

Nos solutions de test sont adaptées aux cas d'utilisation complexes, prenant en compte les dernières avancées architecturales.