Ce white paper offre un aperçu détaillé du processus et explique l’importance du test des périphériques 5G pour garantir la performance, la fiabilité, la sécurité et la conformité des appareils compatibles 5G. Il revient sur la portée des tests de la technologie 5G, y compris la validation RF et sans fil (Over-the-Air, ou OTA), ainsi que sur l’importance de répondre aux attentes des consommateurs et aux normes réglementaires. Nous partageons des informations sur les différentes technologies 5G (5G LTE, 5G TF et 5G NR) et leur rôle dans l’écosystème des télécommunications. De plus, ce white paper décrit les types de tests disponibles ainsi que les équipements et logiciels spécialisés utilisés dans ce cadre, tels que les émulateurs de réseau et de canal. Découvrez comment NI simplifie le processus de test et de validation.
Le test de périphérique 5G est un processus qui consiste à vérifier les performances, les fonctionnalités et la sécurité des dispositifs compatibles 5G tels que les smartphones, les tablettes et les appareils IoT. Cela implique de tester les périphériques dans différentes conditions de réseau pour s’assurer qu’ils répondent aux normes et spécifications applicables. La technologie 5G affecte grandement divers secteurs, notamment la gestion de réseau dans le domaine des télécommunications, la transmission de données en temps réel pour la conduite autonome dans le secteur automobile, ou l’optimisation de l’automatisation et de l’efficacité dans les usines de fabrication. Par conséquent, le test est essentiel lors du développement de nouveaux produits connectés, car il garantit que les produits sont sûrs, fiables et conformes aux réglementations.
Le test permet une vérification méticuleuse de la fonctionnalité, des performances et de la fiabilité des dispositifs et des réseaux 5G. Le test 5G englobe une variété d’analyses : test de mise en service des fonctionnalités, test fonctionnel, test négatif, test de régression, test de KPI, test de débit des données et évaluation des performances globales du périphérique.
Le test de périphérique 5G repose sur plusieurs facteurs clés :
NI propose des solutions complètes pour le test de périphérique 5G, en se concentrant sur divers aspects tels que la validation et la caractérisation RF, la validation de la conception RF à large bande et la validation sans fil (OTA) à ondes millimétriques. Notre logiciel orienté mesure contrôle les instruments de test RF CC multivoies, numériques, analogiques et à large bande, ce qui simplifie les séquences de validation de conception interactives et automatisées pour les périphériques 5G. Les solutions, spécialement destinées aux ingénieurs travaillant sur la conception de périphériques 5G à large bande, leur permettent de valider les performances sur un large éventail de bandes de fréquences. Cela inclut à la fois les gammes de fréquences cellulaires traditionnelles inférieures à 6 GHz (gamme de fréquence 1, FR1) et les bandes à ondes millimétriques complexes au-dessus de 24 GHz (gamme de fréquence 2, FR2).
La 5G LTE, la 5G TF et la 5G NR sont des technologies différentes qui constituent l’écosystème 5G.
Le test est essentiel dans le cycle de vie de la conception du périphérique, depuis le développement préalable du chipset, l’intégration et l’optimisation du périphérique jusqu’aux tests de conformité, réglementaires et d’acceptation de l’opérateur réseau. Les différents tests ci-dessous permettent d’identifier et de rectifier tout problème potentiel afin de garantir que les périphériques 5G répondent aux normes requises et fonctionnent de manière optimale dans diverses conditions.
Des outils matériels et logiciels spécialisés permettent aux ingénieurs de vérifier la conformité aux normes et d’optimiser les performances. Ces outils évaluent les fonctions critiques telles que la gestion de l’alimentation, l’efficacité des antennes, le respect des protocoles et l’analyse de spectre. En utilisant ces ressources, les ingénieurs peuvent détecter et résoudre les problèmes potentiels.
Les émulateurs réseau simulent les conditions réelles d’un réseau au sein d’un environnement contrôlé. Ils sont essentiels pour la validation, les performances et les tests d’interopérabilité des appareils 5G. Ce matériel permet d’effectuer des tests approfondis : il offre en effet une configuration de profil robuste pour la capture de paquets à fréquence de ligne ainsi qu’une reproduction précise des problèmes qui peuvent survenir sur le terrain. Les émulateurs réseau reproduisent fidèlement les conditions des réseaux LAN/WAN réels pour permettre une série complète de tests dans un environnement de laboratoire. Citons par exemple des tests de mise en service des fonctionnalités, des tests fonctionnels, négatifs et de régression, ainsi que des tests de KPI, de débit de données et des évaluations des performances globales du périphérique. Les nouveaux périphériques, protocoles et applications sont ainsi rigoureusement évalués avant leur déploiement.
Un émulateur de canal est un outil indispensable pour simuler des conditions de fréquence radio (RF) réelles. Il permet d’évaluer les performances des appareils sans fil directement en laboratoire. Cet outil teste une large gamme de périphériques, des équipements d’infrastructure réseau aux points d’accès WLAN. Ses fonctionnalités incluent le test de performance avancé, l’émulation de nombreuses dégradations comme le retard, les effets Doppler, l’atténuation et l’évanouissement dû à la propagation par trajets multiples, ainsi que la propagation dynamique et les scénarios de blocage.
L’émulateur de canal se distingue dans ce secteur par sa large bande passante et un nombre important de voies sujettes à évanouissements. Il prend en charge diverses technologies, notamment la 5G NR, la LTE Advanced et les dernières normes WLAN. L’émulateur de canal est essentiel aux tests d’appareils 5G. Il permet en effet de réaliser des séquences de test complètes (par exemple test de mise en service des fonctionnalités, test fonctionnel, test négatif, test de régression, test de KPI, test de débit des données et évaluation des performances globales de l’appareil). Il joue un rôle clé en reproduisant fidèlement les conditions de réseau rencontrées dans la réalité, ce qui permet de valider et de tester en profondeur tout nouveau matériel, protocole et application 5G avant sa commercialisation.
Un scanner réseau rationalise le processus d’analyse des réseaux en automatisant la détection des appareils, ce qui renforce la transparence du réseau. Il est efficace pour découvrir aussi bien les services UDP que TCP sur les appareils en réseau. Les scanners réseau identifient les systèmes d’exploitation qu’ils exécutent, reconnaissent les systèmes de filtrage en place et dressent des inventaires détaillés du réseau. De plus, ils peuvent identifier les vulnérabilités et les mauvaises configurations afin de respecter l’intégrité du réseau.
Avec des fonctionnalités telles que les notifications et la génération de rapports, un scanner réseau améliore considérablement les processus de surveillance. Son rôle devient prépondérant pour les tests de périphériques 5G, car il permet de valider et de tester les performances du nouveau matériel ainsi que des nouvelles applications. En identifiant les périphériques équipés des derniers chipsets 5G, le scanner réseau facilite la réalisation de toute une gamme de tests nécessaires à la préparation des périphériques 5G, y compris les tests de mise en service des fonctionnalités, les tests fonctionnels, négatifs, de régression, de KPI et de débit de données, ce qui permet d’optimiser les performances des périphériques avant leur commercialisation.
Un environnement de test basé sur navigateur est une plateforme qui utilise des technologies Web pour simplifier le processus de test. Il propose une approche intuitive et interactive particulièrement utile pour le test des périphériques 5G. Son mode interactif pour les tests manuels permet ainsi aux ingénieurs d’effectuer des ajustements à la volée. Cet environnement facilite également l’automatisation des tests grâce à des scénarios pilotés par séquenceur, ce qui permet d’optimiser la durée et la cohérence des tests. L’interface est conçue pour prendre en charge une variété de tests tels que les mesures de paramètres RF, les tests de protocole, l’analyse des performances et la validation approfondie.
NI propose un large éventail de solutions pour le test et la validationdes périphériques 5G. Dans le cadre de la conception de périphériques 5G à large bande, NI permet aux ingénieurs de valider les performances des périphériques sur un large spectre, qui comprend à la fois la gamme de fréquences inférieure à 6 GHz (FR1) et le spectre d’ondes millimétriques supérieures à 24 GHz (FR2). Ces appareils sont conçus pour gérer des exigences complexes telles que l’agrégation de porteuses, la modulation dense, les configurations restreintes de duplexage par répartition dans le temps et la formation de faisceaux haute précision.
Pour faire face à l’ampleur et à la complexité croissantes des scénarios de tests 5G, NI crée des systèmes de test connectés par logiciel qui permettent une plus grande efficacité de conception. Cette méthode intègre un logiciel de mesure rapide, précis et flexible avec une suite d’instruments synchronisés capables de couvrir des applications allant du courant continu de précision à la radiofréquence à large bande.. De plus, NI lance une version autonome de son équipement utilisateur (UE) de test de 5G NR (New Radio) pour aider fournisseurs et opérateurs d’infrastructure à tester les performances dans des conditions réelles. De plus, le transcepteur de signaux vectoriels (VST) PXI à ondes millimétriques de NI est au cœur de la validation sans fil (Over-the-Air, ou OTA), essentielle pour évaluer les diagrammes de rayonnement et les caractéristiques de faisceaux des périphériques.
Les contributions de NI au test de périphériques 5G permettent d’accélérer les progrès et la mise en œuvre des technologies 5G, pour des réseaux plus rapides et des périphériques mieux connectés.