Teste de dispositivos celulares

Os testes 5G são essenciais para garantir que os dispositivos 5G atendam aos padrões da indústria, funcionem de maneira ideal em vários ambientes de rede e cumpram os requisitos regulatórios, garantindo a qualidade e a confiabilidade do produto. Para realizar todo o potencial do 5G, várias áreas precisam ser consideradas:

• Cada versão do padrão 5G introduz novos recursos que exigem novas tecnologias. Portanto, é necessário garantir que os dispositivos atendam aos padrões do 3rd Generation Partnership Project (3GPP), bem como a quaisquer regulamentações relevantes do setor e requisitos de rede. Os testes de conformidade garantem que os dispositivos atendam a essas especificações em evolução, oferecendo suporte a recursos como banda larga móvel aprimorada e comunicações massivas do tipo máquina.

• As operadoras precisam avaliar o desempenho real dos dispositivos e as transferências entre redes de rádio. Essa avaliação geralmente inclui a implantação de dispositivos em ambientes piloto, como cidades inteligentes, para medir métricas como taxa de transferência, latência e confiabilidade em condições reais de uso, incluindo transferências contínuas de 4G para 5G para manter o serviço ininterrupto durante a mobilidade. A utilização de ferramentas de automação em dispositivos reais pode simular ainda mais diversos cenários para identificar lacunas de desempenho que vão além das configurações de laboratório.

• A validação da interoperabilidade e do desempenho dos dispositivos em relação aos modelos de uso esperados é crucial para uma interação perfeita. Esse processo normalmente emprega emulação de canal e testes MIMO massivos para confirmar a compatibilidade com estações base O-RAN e em configurações de vários fornecedores, garantindo que os dispositivos tenham um desempenho confiável em casos de uso como IoT industrial ou comunicações veiculares. As estruturas para testes também incorporam KPIs, ambientes e metodologias para lidar com limitações e verificar a conformidade da arquitetura de ponta a ponta.

• Testar a rede com tráfego de equipamentos de usuário (UE) 5G em vários cenários de uso é fundamental para garantir que ela atenda às principais métricas de desempenho, como alta taxa de transferência de dados, confiabilidade e baixa latência. As ferramentas para isso podem emular o tráfego UE em grande escala para avaliar os impactos nas funções da rede, incluindo restrições de recursos durante o registro e sessões de dados, enquanto medem KPIs adicionais, como duração da bateria, taxa de erro de bloco, sensibilidade e eficiência da rede. Medições padronizadas das especificações 3GPP facilitam a simulação de cenários como comunicações ultraconfiáveis de baixa latência ou conectividade massiva, ajudando a descobrir possíveis gargalos.

O 5G apresenta novos desafios com o uso de frequências de ondas milimétricas (mmWave) e gerenciamento de feixes, impulsionando a necessidade de validar dispositivos complexos e integrados de última geração em ambientes de teste over-the-air (OTA). Os casos de uso do 5G também continuam a evoluir, o que significa que os dispositivos 5G precisam ser caracterizados e validados para estar em conformidade com as especificações 3GPP New Radio (NR) em desenvolvimento e os planos de aceitação das operadoras móveis.

Os desafios variam durante o fluxo de trabalho dos dispositivos 5G. Os engenheiros precisam considerar os seguintes aspectos em cada etapa:

• Desenvolvimento de dispositivos: Um conjunto de ferramentas que abrange vários domínios pode ajudar a acelerar o ciclo de desenvolvimento, desde o desenvolvimento de protocolos pré-silício, inicialização de modems e radiofrequência (RF), plataforma de teste móvel e integração de dispositivos até a otimização do desempenho.

• Conformidade do dispositivo: Passar nos testes de conformidade e aceitação do dispositivo é um grande desafio para as empresas de dispositivos e estações base 5G. Preparar-se para os testes de conformidade realizando testes pré-conformidade é fundamental para acelerar o tempo de lançamento no mercado.

• Aceitação do dispositivo: a tecnologia 5G precisa atender a uma ampla gama de casos de uso. Acelerar a certificação e aceitação do dispositivo requer acesso antecipado e contínuo aos mais recentes casos de teste de conformidade 3GPP, incluindo aqueles validados por órgãos de certificação, reguladores e operadoras de redes móveis (MNO).

O processo de teste de conformidade 5G envolve várias partes, incluindo:

• Projeto de Parceria de 3ª Geração (3GPP) para definir os padrões para comunicações celulares móveis

• O Fórum de Certificação Global (GCF) e o Conselho de Revisão de Certificação de Tipo PCS (PTCRB) exigem casos de teste 3GPP para a certificação de dispositivos.

• órgãos governamentais que emitem regulamentos para garantir a segurança pública 

As especificações de conformidade 3GPP também abrangem três classes principais de casos de teste para garantir que os novos dispositivos 5G funcionem corretamente com a rede de acesso rádio (RAN):

• Protocolo

• RF

• Gerenciamento de Recursos de Rádio (RRM)

Os órgãos de certificação GCF e PTCRB exigem uma seleção de casos de teste 3GPP que os fabricantes de chipsets e dispositivos devem cumprir para obter a certificação. Depois de selecionar os casos de teste, os fornecedores de testes implementam as especificações de teste correspondentes em suas soluções de teste de conformidade.

Os fabricantes de dispositivos e chipsets utilizam então as soluções para realizar testes de pré-conformidade. Em seguida, enviam seus dispositivos para laboratórios de teste independentes, que também utilizam soluções de teste de conformidade para validar a conformidade dos dispositivos com os requisitos das normas.