セルラーデバイステスト

5Gテストは、5Gデバイスが業界標準を満たし、さまざまなネットワーク環境で最適に機能し、規制要件に準拠して製品の品質と信頼性を確保するために不可欠です。5Gの可能性を最大限に引き出すためには、いくつかの領域を考慮する必要があります。

• 5G標準がリリースされるたびに、新しい技術を必要とする新たな機能が導入されます。そのため、デバイスが3rd Generation Partnership Project (3GPP) 標準、および関連する業界規制やネットワーク要件を満たしていることを確認する必要があります。コンプライアンス・テストにより、デバイスがこれらの進化する仕様に適合していることが保証され、拡張モバイルブロードバンドや大規模マシンタイプ通信といった機能がサポートされます。

• オペレーターは、デバイスの実世界でのパフォーマンスと、無線ネットワーク間のハンドオーバーを評価する必要があります。この評価には、スマートシティなどのパイロット環境にデバイスを導入し、モビリティ中のサービス中断を防ぐための4Gから5Gへのシームレスなハンドオーバーを含め、実際のユーザー条件下でのスループット、レイテンシ、信頼性などのメトリックを測定することがよく含まれます。実際のデバイスで自動化ツールを活用することで、ラボ環境を超えた多様なシナリオをさらにシミュレートし、パフォーマンスのギャップを特定できます。

• 期待される使用モデルに対するデバイスの相互運用性と性能を検証することは、シームレスな相互作用のために不可欠です。このプロセスでは通常、チャネルエミュレーションとMassive MIMO試験が採用され、O-RAN基地局との互換性およびマルチベンダー設定全体での互換性を確認し、産業用IoTや車載通信などのユースケースでデバイスが確実に機能するようにします。試験フレームワークには、制限に対処し、エンドツーエンドのアーキテクチャ準拠を検証するためのKPI、環境、および方法論も組み込まれています。

• さまざまなユースケースシナリオにおいて5Gユーザー機器（UE）トラフィックでネットワークのストレステストを行うことは、高データスループット、信頼性、低遅延といった主要なパフォーマンス指標を満たしていることを確認するために不可欠です。このためのツールは、大規模なUEトラフィックをエミュレートし、登録時やデータセッション中のリソース制約など、ネットワーク機能への影響を評価できます。同時に、バッテリー寿命、ブロックエラー率、感度、ネットワーク効率などの追加のKPIも測定します。3GPP仕様に基づく標準化された測定は、超高信頼低遅延通信や大規模接続などのシナリオのシミュレーションを容易にし、潜在的なボトルネックの発見に貢献します。

5Gでは、ミリ波（mmWave）周波数とビーム管理の使用により、新たな課題が生じています。これにより、複雑な統合型次世代デバイスを無線（OTA）テスト環境で検証する必要性が高まっています。5Gのユースケースも進化を続けており、そのため、5Gデバイスは、進化する3GPP New Radio（NR）仕様および移動体通信事業者の受け入れ計画に準拠するために、特性評価と検証を行う必要があります。

5Gデバイスのワークフローでは、様々な課題が発生します。エンジニアは各段階で以下の点を考慮する必要があります。

• デバイス開発: ドメインを横断するツール群は、プリシリコンプロトコル開発、モデムおよび高周波（RF）の立ち上げ、モバイルテストプラットフォーム、デバイス統合から性能最適化まで、開発サイクルを加速するのに役立ちます。

• デバイス適合性: 適合性試験およびデバイス受け入れ試験に合格することは、5Gデバイスおよび基地局企業にとって大きな課題です。適合性試験に備えて事前適合性試験を実施することは、市場投入までの時間を短縮するために不可欠です。

• デバイスの受け入れ: 5Gテクノロジーは、幅広いユースケースに対応する必要があります。デバイスの認証と受け入れを加速するには、認証機関、規制当局、および移動体通信事業者（MNO）によって検証されたものを含む、最新の3GPP適合性テストケースへの早期かつ継続的なアクセスが必要です。

5G適合性試験プロセスには、複数の関係者が関与しており、以下が含まれます。

• モバイルセルラー通信の標準を設定する第3世代パートナーシッププロジェクト (3GPP)

• Global Certification Forum (GCF)およびPCS Type Certification Review Board (PTCRB)は、デバイス認証のために3GPPテストケースを義務付けています。

• 公衆の安全を確保するための規制を発行する政府機関 

3GPP適合性仕様は、新しい5Gデバイスが無線アクセスネットワーク（RAN）と正しく連携することを保証するための3つの主要なテストケースクラスもカバーしています。

• プロトコル

• RF

• 無線リソース管理 (RRM)​

GCFおよびPTCRB認証機関は、チップセットおよびデバイスメーカーが認証取得のために準拠しなければならない3GPPテストケースの選択を義務付けています。テストケースが選択されると、テストベンダーは対応するテスト仕様を自社のコンフォーマンステストソリューションに実装します。

デバイスおよびチップセットメーカーは、そのソリューションを使用して事前適合性テストを実施します。その後、デバイスを独立したテストラボに送ります。これらのラボも適合性テストソリューションを使用して、デバイスが標準要件に準拠していることを検証します。