La nota técnica proporciona una descripción detallada del proceso y la importancia de las pruebas de dispositivos 5G para garantizar el rendimiento, la fiabilidad, la seguridad y el cumplimiento de los dispositivos habilitados por 5G. Cubre el alcance de la prueba de tecnología 5G, incluyendo la validación de RF, la validación por aire de onda milimétrica (OTA) y la importancia de cumplir con las expectativas del consumidor y los estándares regulatorios. Compartimos información sobre diferentes tecnologías 5G (5G LTE, 5G TF y 5G NR) y sus roles en el ecosistema de las telecomunicaciones. Además, describe los tipos específicos de pruebas de dispositivos y el equipo y el software especializados que se utilizan en las pruebas, como emuladores de red y canales. Conozca el papel de NI en la simplificación del proceso de pruebas y validación.
La prueba de dispositivos 5G es un proceso para verificar el rendimiento, la funcionalidad y la seguridad de los dispositivos habilitados por 5G, como teléfonos inteligentes, tabletas y dispositivos del IoT. Implica probar los dispositivos en diferentes condiciones de red para garantizar que cumplan con los estándares y especificaciones requeridos. La tecnología 5G impacta significativamente en varias industrias, incluyendo la administración de redes en telecomunicaciones, transmisión de datos en tiempo real para conducción autónoma en automotriz, mayor automatización y eficiencia en la fabricación, y muchas otras. Por lo tanto, la prueba es fundamental al desarrollar nuevos productos conectados porque garantiza que los productos sean seguros, confiables y cumplan con las reglas y regulaciones.
La prueba proporciona una verificación meticulosa de la funcionalidad, el rendimiento y la fiabilidad de los dispositivos y redes 5G. La prueba 5G abarca una variedad de pruebas que incluyen activación de características, pruebas funcionales, pruebas negativas, pruebas de regresión, pruebas de KPI, prueba de rendimiento de datos y evaluación general del rendimiento del dispositivo.
Las pruebas de dispositivos 5G dependen de varios factores clave:
NI ofrece soluciones integrales para pruebas de dispositivos 5G, que se enfocan en varios aspectos como validación y caracterización de RF, validación del diseño de RF de banda ancha y validación de onda milimétrica por aire (OTA). Nuestro software orientado en medidas es experto en controlar instrumentos de prueba de RF de banda ancha, digitales, analógicos y DC multicanal, lo que simplifica las secuencias de validación de diseño interactivas y automatizadas para dispositivos 5G. Las soluciones están especialmente diseñadas para ingenieros que trabajan en diseños de dispositivos 5G de banda ancha, lo que les permite validar el rendimiento en un amplio espectro de bandas de frecuencia. Esto incluye rangos de frecuencia celular tradicionales por debajo de 6 GHz (rango de frecuencia 1, FR1) y las condiciones de onda milimétrica más desafiantes por encima de 24 GHz (rango de frecuencia 2, FR2).
5G LTE, 5G TF y 5G NR son diferentes tecnologías que componen el ecosistema 5G.
La prueba es clave en el ciclo de vida del desarrollo del dispositivo, desde el desarrollo inicial del chipset, la integración del dispositivo y la optimización hasta las pruebas de conformidad, regulatorias y de aceptación del dispositivo. Las diferentes pruebas a continuación ayudan a identificar y rectificar cualquier problema potencial para garantizar que los dispositivos 5G cumplan con los estándares necesarios y funcionen de manera óptima en diversas condiciones.
Las herramientas especializadas de hardware y software permiten a los ingenieros verificar el cumplimiento de los estándares y optimizar el rendimiento. Estas herramientas evalúan funciones críticas como administración de potencia, eficiencia de la antena, adherencia al protocolo y análisis de espectro. Utilizando estos recursos, los ingenieros pueden detectar y resolver problemas potenciales.
Los emuladores de red simulan las condiciones de la red del mundo real dentro de un entorno controlado. Son fundamentales para la validación, el rendimiento y las pruebas de interoperabilidad de los dispositivos 5G. Este hardware permite realizar pruebas exhaustivas al ofrecer una configuración de perfil robusta para la captura de paquetes de velocidad de línea y la reproducción precisa de los problemas que pueden surgir en campo. Los emuladores de red replican con precisión las condiciones de la red que se encuentran en las redes LAN/WAN en vivo, lo que facilita un conjunto completo de pruebas, que incluyen pruebas funcionales, negativas y de regresión, así como KPI, rendimiento de datos y evaluaciones generales de rendimiento del dispositivo, en un entorno de laboratorio. Esto garantiza que los nuevos dispositivos, protocolos y aplicaciones se evalúen rigurosamente antes de la implementación.
Un emulador de canal es una herramienta indispensable para simular condiciones de radiofrecuencia (RF) del mundo real. Evalúan el rendimiento de los dispositivos inalámbricos en un entorno de laboratorio. Esta herramienta prueba una amplia variedad de dispositivos, desde equipos de infraestructura de red hasta puntos de acceso WLAN. Sus capacidades incluyen pruebas de rendimiento avanzadas, emulación de numerosas deformaciones como retraso, efectos Doppler, atenuación y desvanecimiento de múltiples trayectorias, así como escenarios de propagación dinámica y bloqueo.
El emulador de canal destaca en la industria con su amplio ancho de banda de señal y un número sustancial de canales de desvanecimiento. Es compatible con varias tecnologías, incluyendo 5G NR, LTE Advanced y los últimos estándares WLAN. En la esfera de las pruebas de dispositivos 5G, el emulador de canal es fundamental, ya que permite secuencias de pruebas, como activación de características y pruebas funcionales, negativas, de regresión, KPI, rendimiento de datos y rendimiento general del dispositivo. Desempeña un papel clave en imitar con precisión las condiciones de la red que se encuentran en las redes en vivo, lo que permite la validación y las pruebas exhaustivas del nuevo hardware, protocolos y aplicaciones 5G antes de que ingresen al mercado.
Un escáner de red agiliza el proceso de escaneo en las redes al automatizar la detección de dispositivos, mejorando así la transparencia de la red. Es excelente para descubrir servicios UDP y TCP en dispositivos en red. Los escáneres de red identifican los sistemas operativos que ejecutan, reconocen cualquier sistema de filtrado y realizan inventarios detallados de la red. Además, pueden identificar vulnerabilidades y configuraciones erróneas necesarias para mantener la integridad de la red.
Con características como notificaciones y reportes, un escáner de red mejora significativamente los procesos de monitoreo. Su papel se vuelve cada vez más importante en las pruebas de dispositivos 5G, donde es esencial para validar y probar el rendimiento de nuevos hardware y aplicaciones. Al identificar los dispositivos que llevan los últimos chipsets 5G, un escáner de red facilita una variedad de pruebas necesarias para la preparación del dispositivo 5G, incluyendo activación de características, pruebas funcionales, negativas, de regresión, KPI y de rendimiento de datos, garantizando que el rendimiento de los dispositivos es óptimo antes del lanzamiento al mercado.
Un entorno de pruebas basado en navegador es una plataforma que utiliza tecnologías web para agilizar el proceso de pruebas. Ofrece un enfoque intuitivo e interactivo, particularmente beneficioso para las pruebas de dispositivos 5G, ya que proporciona un modo interactivo para pruebas manuales y prácticas que permite a los ingenieros realizar ajustes sobre la marcha. También facilita las pruebas automatizadas con escenarios controlados por secuenciador, optimizando la eficiencia del tiempo y la consistencia de las pruebas. La interfaz está diseñada para soportar una variedad de pruebas, como medidas de parámetros de RF, pruebas de protocolo, análisis de rendimiento y validación extensa.
NI ofrece una variedad de soluciones para pruebas y validación de dispositivos 5G. Para el diseño de dispositivos 5G de banda ancha, NI permite a los ingenieros validar el rendimiento del dispositivo en un amplio espectro, incluyendo el rango de frecuencia sub-6 GHz (FR1) y el espectro de onda milimétrica por encima de 24 GHz (FR2). Dichos dispositivos están diseñados para manejar requisitos complejos como agregar dispositivos, modulación densa, configuraciones dúplex de división de tiempo y beamforming de alta precisión.
Para mantener el ritmo con el alcance y la complejidad de los casos de prueba 5G, NI crea sistemas de pruebas conectados por software que permiten una mayor eficiencia de ingeniería. Este método integra software de medidas rápido, preciso y flexible con un conjunto de instrumentos sincronizados capaces de cubrir desde DC de precisión hasta RF de banda ancha. Además, NI ha lanzado una versión autónoma de su equipo de usuario de pruebas (UE) 5G New Radio (NR) para ayudar a los proveedores y operadores de infraestructura a probar y evaluar el rendimiento en condiciones del mundo real. Además, el transductor vectorial de señales (VST) PXI de onda milimétrica de NI es el núcleo de la validación por aire (OTA), esencial para evaluar los patrones de radiación y las características del haz de los dispositivos.
Las contribuciones de NI en las pruebas de dispositivos 5G ayudan a acelerar el progreso y la implementación de las tecnologías 5G para permitir redes más rápidas y dispositivos mejor conectados.