Ensemble d'outils d'acceptation des opérateurs RF / RRM Couverture étendue des tests RF et RRM 5G

Le test d'acceptation par l'opérateur (CAT) est une phase cruciale du processus de développement des appareils, qui fait le lien entre la conformité et la fabrication. Le CAT vise à garantir que les appareils répondent aux attentes des utilisateurs en termes de fonctionnalités et de performances. Les appareils 5G doivent respecter les indicateurs clés de performance (KPI) de réseaux mobiles spécifiques pour atteindre cet objectif.

Les programmes d'acceptation des appareils par les opérateurs peuvent couvrir plusieurs aspects, notamment :

• L'interopérabilité des fournisseurs de réseau permet aux appareils de fonctionner sur des équipements d'infrastructure provenant de différents fournisseurs.
• Des essais sur le terrain sont menés afin de s'assurer que les appareils fonctionnent dans différents endroits et scénarios d'utilisation.
• Conformité afin de garantir la conformité des appareils aux exigences et réglementations 3GPP en matière d'émissions et de sécurité.
• Simulation réseau pour les performances et l'interopérabilité des appareils.

Tous les opérateurs effectuent des tests d'interopérabilité avec les fournisseurs de réseaux et des essais sur le terrain. Beaucoup réalisent désormais des tests de conformité ainsi que des simulations de réseau. De plus, les programmes CAT se concentrent sur les caractéristiques et les fonctions spécifiques au réseau de chaque opérateur.

La 5G représente un large éventail de nouveaux services et paradigmes. Elle nécessite de tester une grande matrice de cas d'utilisation très variés. Elle exige également des avancées techniques afin d'offrir une plus grande flexibilité et évolutivité pour ses nombreux nouveaux cas d'utilisation. Ces changements renforcent l'importance de valider la qualité d'expérience (QoE) et les performances des appareils sur les réseaux.

Les ingénieurs en appareils électroniques subissent une pression considérable pour offrir des performances supérieures tout en accélérant la conformité et le CAT afin de progresser vers la commercialisation. La confidentialité est un autre obstacle auquel sont confrontés les ingénieurs en appareils électroniques lorsqu'ils tentent de garantir la réussite des tests d'acceptation des appareils dès le premier essai. Il existe toutefois des solutions, telles que l'utilisation d'outils de conformité et de CAT pour effectuer des tests à l'avance. Couvrant les caractéristiques RF, la gestion des ressources radio (RRM) et les protocoles, les suites de tests génériques représentent les configurations réseau les plus probables et sont suffisantes pour certains cas d'utilisation. S'il s'agit de solutions de test de conformité flexibles, elles permettent également de personnaliser les cas de test au-delà des exigences de certification, ce qui permet aux ingénieurs en appareils de tester des configurations et des cas d'utilisation spécifiques à un réseau donné. La capacité d'émulation réseau permet aux ingénieurs de vérifier les appareils dans divers scénarios dans un environnement de laboratoire.

Les opérateurs réseau doivent soumettre les appareils à des tests de résistance afin de s'assurer qu'ils répondent aux attentes des clients. Pour les fabricants d'appareils, la réalisation de tests CAT à l'ère de la 5G est donc devenue plus importante qu'elle ne l'était avec la 4G. Ils doivent tester de manière proactive leurs appareils dans leurs laboratoires, au-delà des tests de conformité 3GPP et des réglementations, afin d'accélérer les tests CAT pour leurs appareils. Cela signifie qu'ils effectuent désormais des tâches qui étaient auparavant réservées aux opérateurs, mais ces étapes supplémentaires sont nécessaires pour remporter la course à la 5G.

Il est toutefois plus facile à dire qu'à faire de lancer rapidement les tests d'acceptation des appareils en laboratoire. Il existe cependant des solutions qui répondent aux défis auxquels sont confrontés les ingénieurs en appareils.

Les réseaux non terrestres (NTN) sont des systèmes de communication sans fil dont les composants sont déployés dans l'atmosphère terrestre ou dans l'espace autour de la Terre, plutôt que sur terre.

Les technologies NTN utilisent des systèmes satellitaires ou des plateformes aéroportées pour fournir des services de télécommunication dans des zones reculées où les réseaux terrestres traditionnels ne sont pas viables.

L'un des inconvénients des NTN actuels est leur incompatibilité avec les réseaux terrestres traditionnels. Par exemple, Starlink de SpaceX est un NTN qui fournit un accès Internet à des millions d'utilisateurs dans le monde entier grâce à sa constellation de satellites. Mais même si les utilisateurs disposent de smartphones et de tablettes équipés d'émetteurs-récepteurs radio parfaitement performants, ils ont toujours besoin d'un dispositif passerelle supplémentaire pour accéder à Internet via Starlink.

Heureusement, le 3rd Generation Partnership Project (3GPP), l'organisation qui développe les normes de communication mobile, s'attaque à cette incompatibilité en intégrant l'écosystème NTN dans le cadre des normes 5G. Cela permettra aux réseaux non terrestres compatibles avec la 5G de fonctionner de manière transparente avec les réseaux mobiles terrestres, permettant ainsi aux utilisateurs d'accéder directement aux services mobiles par satellite depuis leurs smartphones et tablettes. Les réseaux NTN 5G sont sur le point d'améliorer considérablement la connectivité mondiale.

Un réseau 5G non terrestre comprend :

• Équipement utilisateur (UE) : les UE désignent les appareils qui communiquent avec un réseau 5G, tels que les smartphones ou les routeurs Wi-Fi 5G.

• Réseau d'accès radio (RAN) : pour recevoir des appels ou des données, les UE communiquent avec un RAN 5G, un réseau sans fil d'émetteurs-récepteurs radio (appelés stations de base, gNodeB ou gNB) installés sur des tours dans les zones où une couverture 5G est souhaitée. La norme 5G New Radio (5G NR) spécifie les fréquences radio qu'elle peut utiliser, qui sont soit inférieures à 6 GHz (désignées par FR1), soit comprises entre 28 et 60 GHz (appelées mmWave ou FR2). En général, les RAN prennent également en charge les normes plus anciennes, telles que la 4G Long-Term Evolution (LTE) et la 3G.

• Cœur 5G : il s'agit du cerveau d'un réseau 5G. Les RAN relaient essentiellement la voix et les données des UE vers le cœur 5G et inversement. Le cœur se compose de dispositifs réseau et de systèmes logiciels qui prennent en charge toutes les fonctionnalités essentielles du réseau mobile, notamment les appels vocaux, la messagerie texte, la connectivité Internet, etc.

Un gNB a une capacité limitée pour desservir plusieurs utilisateurs. Les opérateurs de réseau en installent donc un tous les 300 à 800 mètres dans les zones densément peuplées et tous les 2 à 3 kilomètres ailleurs. Il est évident que couvrir l'ensemble d'un pays, sans parler de la planète entière, est irréalisable et coûteux.

Les réseaux 5G non terrestres, spécifiés dans la norme 3GPP 5G NR Release 17, pallient ces inconvénients en utilisant des satellites ou des véhicules aériens comme émetteurs-récepteurs radio dans leurs réseaux d'accès radio (RAN). Cela élargit considérablement la couverture des réseaux 5G à la plupart des régions de la planète.