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首頁 -新聞資訊 -行業新聞 -5G 應用層吞吐率測試配置與實現

5G 應用層吞吐率測試配置與實現

發布時間:2021-12-29作者來源:金航標瀏覽:3713

概述


3GPP從R15版協議開始定義了5G NR新一代無線通信技術,通過引入新空口、新架構,使得帶寬更大、頻譜效率更高,從而實現無線通信體驗速率的極大提升,滿足移動互聯網不斷增長的流量需求。根據ITU國際電信聯盟的定義,峰值數據速率是在理想條件下可達到的最大數據速率,可以理解為系統最大承載能力的體現。針對5G eMBB場景,下行鏈路峰值速率[敏感詞]為20 Gbps;上行鏈路峰值速率[敏感詞]為10 Gbps。


在實際5G鏈接場景下,直接與我們體驗相關的應用層速率與物理層速率往往會有一定差距,實際測試環境的配置與參數的設置都會影響到應用層速率。隨著越來越多廠商開始關注應用層吞吐率測試,安立已面向模組廠商推出了一整套完整的5G NR應用測吞吐測量方案。本文就給大家介紹下測試環境的搭建與設置過程。


接線圖


如下圖所示,在物理層測量的基礎上5G NR模擬基站端(MT8000A)通過光纖拓展至外部服務器PC(支持Linux系統或者Windows系統),5G模組通過USB網絡共享的方式拓展到客戶端PC,最終在服務器PC以及客戶端PC上安裝并運行Iperf程序進而實現應用層的數據灌包與測量。


服務器PC的IP地址:192.168.20.200DUT的IP地址:192.168.20.11(MT8821C默認客戶端IP地址1)
客戶端PC的IP地址:通過USB共享網絡連接,并獲取與DUT相同的IP地址(192.168.20.11 )外置服務器PC安裝光網卡后通過光纖與MT8000A上的光纖接口連接,拓展NR服務器至服務器PC(詳細接線如下圖所示)。


設置詳解


MT8000A的控制軟件界面設置如下所示(上圖為ipdata測量模式設置,下圖為NR端服務器IP地址設置)。




服務器PC設置如下所示(上圖為Windows系統,下圖為Linux系統),子網掩碼設置為255.255.0.0(用戶根據服務器的操作系統類型自行選擇設置)。




MT8821C的設置如下所示(上圖為ipdata測量模式設置,下圖為LTE服務器IP地址以及DUT分配地址設置),子網掩碼設置為255.255.0.0。





客戶端PC的IP地址如下設置,配合APN即可自動獲取MT8821C分配的指定IP地址。



物理層調試


接上篇(技術文章| 5G NR峰值速率的影響因素與實現),以如下幀結構為例:

5ms 單周期:DDDDD DDSUU

D:GP:U(13:1:0)

Sub-6GHz條件下,μ=1,100MHz帶寬,調制方式為256QAM,空域資源為4x4MIMO,擴展系數為0.8,下行開銷為0.14,5G NR的峰值理論速率可以計算得出為 1.86 Gbps。如下圖所示實測某款模塊的5G NR下行物理層吞吐量數據為 1809.117 Mbps。



添加APN


調通物理層后通過USB共享DUT網絡至客戶端PC,添加APN并連接,具體設置如下所示(此后即可進行灌包及測量):“網絡和Internet設置” --> "Cellular" --> "高級選項" -->“添加接入點” -->在配置文件名稱與接入點輸入框里都輸入www.anritsu.com,然后保存設置。




Iperf灌包及測量


客戶端PC執行如下指令偵聽收包:  iperf3 -s -p 5007服務器PC執行如下指令進行UDP灌包:    iperf3 -c 192.168.20.11 -u -i 1 -t 50 -p 5007 -b 2000M -w 8M

服務器PC灌包結果如下所示(以Linux系統為例):



客戶端PC偵聽結果如下所示:



結論:物理層吞吐率為 1809.117 Mbps,UDP應用層的實測速率為 1.77G bps。


應用層最大吞吐率實測


接上篇(技術文章| 5G NR峰值速率的影響因素與實現),近期某家芯片支持95% duty cycle功能,期望的吞吐率值為2.02 Gbps。通過和芯片聯調,其幀結構可以設置為DDDDDDDDSU,其中S(D:GP:U)為11:1:2 (該幀結構在3GPP TS38.306中定義的擴展系數中沒有具體體現)。在該幀結構下,在安立MT8000A上測試得到的物理層下行最大吞吐率為2.002 Gbps,如下圖所示:



此時UDP應用層的實測速率為1.95 Gbps。




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