Pruebas de estándares inalámbricos | Pruebas de redes no terrestres (NTN) de extremo a extremo con el CMX500
Autor: Tim Seyler, responsable de productos, probadores de comunicaciones inalámbricas
La transición a las redes no terrestres (NTN), particularmente en el contexto de los futuros sistemas de redes 6G, presenta una serie de desafíos únicos y complejos los cuales van mucho más allá del alcance de la validación convencional de las redes no terrestres. Un desafío clave es la emulación de las condiciones dinámicas y molestas del canal de radio satelital. Los satélites de órbita terrestre baja (LEO) operan a velocidades extremas, lo que ocasiona múltiples deficiencias que son muy difíciles de replicar en un entorno de laboratorio. Algunos ejemplos son los desplazamientos sustanciales de la frecuencia Doppler, los retrasos de propagación altamente variables y prolongados los cuales comprometen el rendimiento de las aplicaciones en tiempo real, la pérdida significativa del trayecto y los fenómenos de desvanecimiento atmosférico impredecibles, como los que las precipitaciones producen.
Otra tarea clave es la gestión de complejos protocolos de movilidad. El limitado espacio geográfico de los satélites LEO requiere de traspasos frecuentes y sin interrupciones entre haces adyacentes y de un satélite a otro. El éxito de este proceso apuesta por la disponibilidad de datos de efemérides precisos en tiempo real a fin de evitar interrupciones del servicio. Además, la interoperabilidad sin interrupciones entre las redes no terrestres (NTN) y los segmentos de redes terrestres es uno de los principales desafíos arquitectónicos. Por último, la naturaleza altamente dinámica del entorno operativo supone todo un desafío para realizar mediciones confiables de los indicadores clave de desempeño (KPI) y el subsecuente análisis de la causa raíz, debido a que la degradación del rendimiento puede deberse a una multitud de factores tanto independientes como cambiantes.
CMX500 para redes no terrestres (NTN)
El probador de radiocomunicaciones CMX500 es una solución de plataforma unificada que aborda toda la gama de desafíos de prueba de redes no terrestres (NTN) dentro de un único instrumento integrado. Proporciona un entorno de pruebas completo de extremo a extremo para simulaciones realistas y análisis detallados de dispositivos e infraestructuras de redes no terrestres (NTN). Su versatilidad permite su despliegue en dos configuraciones de prueba principales:
Caso de uso: «gNB and 5G core network emulation»
Los clientes típicos son operadores de satélites que proporcionan sus propias redes satelitales (tanto pasarelas como cargas útiles satelitales). En esta configuración, el CMX500 solo proporciona los servicios de backend 5G NTN (gNB, red principal 5G y el mensaje de señalización correspondiente) a fin de conectar el equipo de usuario con la red satelital del cliente.
Caso de uso: «Emulation side – SAN»
Los clientes típicos desarrollan chipsets, teléfonos celulares o terminales de usuario. El CMX500 emula los nodos de acceso satelital completos, los cuales incluyen el gNB, la red principal 5G y el mensaje de señalización correspondiente, así como la pasarela y la carga útil satelital.
El CMX500 crea un gemelo digital de alta fidelidad del entorno Livesky, ya que emula todas las órbitas satelitales y las bandas de frecuencia con compensación dinámica de Doppler y de retardo, así como perfiles de desvanecimiento (perfiles de desvanecimiento R&S®CMX-KE611 NR NTN), a fin de asegurar condiciones de pruebas repetibles. Para asegurar la conformidad de pila completa, el probador proporciona emulación integrada tanto de la estación base como de la red principal, ya que admite cargas útiles transparentes y regenerativas. Esto permite realizar ensayos completos de preconformidad basados en estándares para una validación temprana. Además, el CMX500 aborda el floreciente mercado de directo al dispositivo (DTC) al proporcionar un soporte de pruebas completas para tecnologías relevantes como la extensión R&S®CMX-KS550B LTE-DTC, junto con procedimientos de prueba predefinidos como los casos de prueba R&S®CMX-KF655X mediante XLAPI para LTE directo al celular (DTC) en Starlink.
Entre sus principales características clave se tienen mediciones completas en RF y pruebas de aplicación de vanguardia en redes IP externas fin de verificar tanto la calidad de servicio (QoS) como de experiencia (QoE) en condiciones reales. La opción R&S®CMX-KS627B proporciona un espacio de trabajo visual intuitivo, mientras que la opción R&S®CMX-KS627M mejora las pruebas con sus funciones de despliegue automático y traspaso automático para operaciones sólidas y a largo plazo.
El proceso completo puede automatizarse completamente gracias a la potente interfaz XLAPI de Python mientras que la herramienta AI-powered ScriptAssist (opcional) mejora tanto la velocidad como la efectividad de la creación de scripts de automatización confiables. Para los ensayos de preconformidad de NR-NTN, proporcionamos planes de pruebas bajo la licencia de R&S®CMX-KC665B. Además, la licencia R&S®CMX-KF651X se encuentra disponible para admitir XLAPI de Python y CMSequencer..
El CMX500 permite realizar escenarios de prueba bajo condiciones reales. Un proceso de trabajo utiliza el medio de extensión de señal R&S®CMX-KS627M para definir la ubicación del equipo de usuario (UE), cargar una constelación por medio de datos TLE y simular un despliegue de red. Esto proporciona una visión holística para analizar la visibilidad de los satélites, las trayectorias y las brechas de cobertura.
Tanto las funcionalidades de despliegue automático y traspaso automático son fundamentales para identificar anomalías durante las largas pruebas de estabilidad. Es crucial simular horas de viaje con las conexiones y los traspasos satelitales automáticos para verificar la vida útil de la batería, detectar defectos de software, así como encontrar anomalías disimuladas en la lógica de traspaso.
Tras el desligue del escenario, se realiza una prueba completa a nivel de aplicación con el conjunto de funciones de pruebas de aplicaciones del R&S®CMX-KA100 al conectar el CMX500 a una red externa. El enrutamiento del tráfico en tiempo real evalúa el rendimiento de cualquier aplicación basada en IP a través del enlace de redes no terrestres (NTN) simulado.
Descargue la ficha de aplicación y analice sus casos de pruebas específicos de redes no terrestres de extremo a extremo con nuestros expertos.
En un único instrumento, el CMX500 ayuda a los equipos de ingeniería a acelerar el despliegue, asegurar la calidad e implementar de manera confiable servicios de redes no terrestres (NTN) confiables.
