Pruebas de dispositivos móviles

Las pruebas de 5G son fundamentales para garantizar que los dispositivos 5G cumplan con los estándares de la industria, funcionen de manera óptima en diversos entornos de red y cumplan con los requisitos normativos, lo que garantiza la calidad y fiabilidad del producto. Para aprovechar todo el potencial del 5G, es necesario tener en cuenta varias áreas:

• Cada versión del estándar 5G introduce nuevas capacidades que requieren nuevas tecnologías. Por lo tanto, es necesario garantizar que los dispositivos cumplan con los estándares del 3rd Generation Partnership Project (3GPP), así como con cualquier normativa industrial y requisito de red pertinentes. Las pruebas de conformidad garantizan que los dispositivos cumplan con estas especificaciones en constante evolución, admitiendo características como la banda ancha móvil mejorada y las comunicaciones masivas de tipo máquina.

• Los operadores deben evaluar el rendimiento real de los dispositivos y los traspasos entre redes de radio. Esta evaluación suele incluir la implementación de dispositivos en entornos piloto, como ciudades inteligentes, para medir parámetros como el rendimiento, la latencia y la fiabilidad en condiciones reales de uso, incluidos los traspasos fluidos de 4G a 5G para mantener un servicio ininterrumpido durante la movilidad. El uso de herramientas de automatización en dispositivos reales permite simular diversos escenarios para identificar deficiencias de rendimiento que van más allá de los entornos de laboratorio.

• La validación de la interoperabilidad y el rendimiento de los dispositivos con respecto a los modelos de uso previstos es fundamental para una interacción fluida. Este proceso suele emplear la emulación de canales y pruebas MIMO masivas para confirmar la compatibilidad con las estaciones base O-RAN y en configuraciones de múltiples proveedores, lo que garantiza que los dispositivos funcionen de forma fiable en casos de uso como el IoT industrial o las comunicaciones vehiculares. Los marcos de pruebas también incorporan KPI, entornos y metodologías para abordar las limitaciones y verificar el cumplimiento de la arquitectura de extremo a extremo.

• Es fundamental someter la red a pruebas de estrés con tráfico de equipos de usuario (UE) 5G en diversos escenarios de uso para garantizar que cumple con los parámetros clave de rendimiento, como un alto rendimiento de datos, fiabilidad y baja latencia. Las herramientas para ello pueden emular el tráfico UE a gran escala para evaluar el impacto en las funciones de la red, incluidas las restricciones de recursos durante el registro y las sesiones de datos, al tiempo que se miden otros KPI, como la duración de la batería, la tasa de errores de bloqueo, la sensibilidad y la eficiencia de la red. Las mediciones estandarizadas de las especificaciones 3GPP facilitan la simulación de escenarios como las comunicaciones ultrafiables de baja latencia o la conectividad masiva, lo que ayuda a descubrir posibles cuellos de botella.

El 5G plantea nuevos retos con el uso de frecuencias de onda milimétrica (mmWave) y la gestión de haces, lo que impulsa la necesidad de validar dispositivos complejos e integrados de próxima generación en entornos de pruebas over-the-air (OTA). Los casos de uso del 5G también siguen evolucionando, lo que significa que los dispositivos 5G deben caracterizarse y validarse para cumplir con las especificaciones 3GPP New Radio (NR) en desarrollo y los planes de aceptación de los operadores móviles.

Los retos varían durante el flujo de trabajo de los dispositivos 5G. Los ingenieros deben tener en cuenta los siguientes aspectos durante cada etapa:​

• Desarrollo de dispositivos: un conjunto de herramientas que abarca distintos ámbitos puede ayudar a acelerar el ciclo de desarrollo, desde el desarrollo de protocolos previos al silicio, la puesta en marcha de módems y radiofrecuencias (RF), la plataforma de pruebas móviles y la integración de dispositivos, hasta la optimización del rendimiento.

• Conformidad de los dispositivos: Superar las pruebas de conformidad y aceptación de los dispositivos supone un reto importante para las empresas de dispositivos y estaciones base 5G. Prepararse para las pruebas de conformidad mediante la realización de pruebas previas es fundamental para acelerar el tiempo de comercialización.

• Aceptación de dispositivos: la tecnología 5G debe abordar una amplia gama de casos de uso. Para acelerar la certificación y aceptación de dispositivos, es necesario acceder de forma temprana y continua a los últimos casos de prueba de conformidad con 3GPP, incluidos los validados por los organismos de certificación, los reguladores y los operadores de redes móviles (MNO).

El proceso de pruebas de conformidad con 5G involucra a múltiples partes, entre ellas:

• Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP) para establecer los estándares de las comunicaciones móviles celulares.

• El Foro de Certificación Global (GCF) y la Junta de Revisión de Certificación de Tipo de PCS (PTCRB) exigen casos de prueba 3GPP para la certificación de dispositivos.

• organismos gubernamentales que emiten normativas para garantizar la seguridad pública 

Las especificaciones de conformidad 3GPP también abarcan tres clases principales de casos de prueba para garantizar que los nuevos dispositivos 5G funcionen correctamente con la red de acceso radioeléctrico (RAN):​

• Protocolo

• RF

• Gestión de recursos radioeléctricos (RRM)

Los organismos de certificación GCF y PTCRB exigen una selección de casos de prueba 3GPP que los fabricantes de chipsets y dispositivos deben cumplir para obtener la certificación. Una vez seleccionados los casos de prueba, los proveedores de pruebas implementan las especificaciones de prueba correspondientes en sus soluciones de pruebas de conformidad.

Los fabricantes de dispositivos y chipsets utilizan estas soluciones para realizar pruebas previas de conformidad. A continuación, envían sus dispositivos a laboratorios de pruebas independientes, que también utilizan soluciones de pruebas de conformidad para validar que los dispositivos cumplen los requisitos de las normas.