5G 測試需求及熱點測試方案研究

——NB-IoT 專題

1   引言

2016 年，在西班牙巴塞羅那舉行的世界移動通信大會（MWC2016） 上，多家運營商及企業(yè)展示了 NB-IoT（Narrow Band Internet of Things， 窄帶物聯(lián)網(wǎng)）相關的技術方案和應用案例，NB-IoT 成為會議的一大 亮點。本文將探討 5G 低功耗大連接應用場景、測試需求及測試挑戰(zhàn)， 并在介紹 NB-IoT 技術原理及測試需求、測試挑戰(zhàn)等的基礎上，重點 討論 NB-IoT 測試方案及測試指標等。

2   低功耗大連接應用場景及測試需求

2.1  應用場景

5G 將與工業(yè)設施、醫(yī)療儀器、交通工具等深度融合，與以往移 動通信技術相比，5G 網(wǎng)絡所具備的低功耗和大連接特性將會更加滿 足多樣化的物聯(lián)網(wǎng)需求。目前全球移動通信終端的連接數(shù)量已超過 70 億個，未來的 5G 網(wǎng)絡將擁有多達 1000 億的連接數(shù)量。5G 的推出 將使“萬物互聯(lián)”成為現(xiàn)實，其典型應用場景舉例如表 2-1。

表 2-1 5G 低功耗大連接典型應用場景

2.2  測試需求

物聯(lián)網(wǎng)的典型應用場景對 5G 系統(tǒng)的低功耗、廣覆蓋、大連接等 特性提出了更高的要求，在未來 5G 技術研究和網(wǎng)絡部署中需進行相 應的專項測試。

2.2.1 低功耗測試 智能抄表等物聯(lián)網(wǎng)應用對終端的低功耗性能提出了嚴格要求。萬

物互聯(lián)不僅包括室內可供電場景，也包括了下水道、野外等無持續(xù)電 源供電的場景。在這些極端條件下，所需要的續(xù)航時長要求達 10 年 之久，這對 5G 技術本身以及芯片、電池等元器件都提出了更高的要 求。對應不同的應用場景，相應的測試需求包括：

1)  根據(jù)具體的業(yè)務類型構建貼近現(xiàn)實的功耗模型；

2)  終端電池自放電情況測試；

3)  在不同的環(huán)境條件及業(yè)務模型下終端整機耗電測試；

4)  為降低終端耗電所采用的終端休眠機制測試等。

2.2.2  大連接測試

在農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測和污染監(jiān)測等監(jiān)測類業(yè)務場景下，物聯(lián)網(wǎng)的典型 特點就是連接數(shù)量極為龐大，網(wǎng)絡需要有能力承載如此龐大數(shù)量的終 端接入以及確保長時間無故障運行。相應的測試需求包括：

1)  在確定資源配置下支持同時接入的最大用戶數(shù)目；

2) 當終端連接數(shù)量極為龐大以致超過網(wǎng)絡負載極限時，網(wǎng)絡與終端進行網(wǎng) 絡負載協(xié)調能力的測試；

3)  網(wǎng)絡與終端的負載分流機制測試；

4)  基于給定上行業(yè)務模型的上行連接數(shù)目/容量極限測試；

5)  基于給定下行業(yè)務模型的下行連接數(shù)目/容量極限測試；

6)  基于給定上下行混合業(yè)務模型的連接數(shù)目/容量極限測試；

7)  異常處理機制等。

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