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Testing Satellite Communication for 5G Networks

信息技术 2021-11-15 思博伦 🦄黄斌

引言：本文探讨卫星通信在5G网络测试中的重要性，强调测试系统需发现设计缺陷，而非仅模拟信道模型。测试目标是识别可能导致卫星收发器失败的因素，创建系统性测试序列，并自动化全天候运行。
3GPP标准与测试需求：近期3GPP标准TR 38.811引入了非地面网络（NTN）测试需求，其中衰落条件成为关键。该标准基于TR 38.901的信道模型，涵盖阴影、损耗、衰落等参数。卫星通信分为GEO、LEO、NGSO等类型，需根据具体系统选择测试参数。
测试矩阵与参数：针对LEO卫星，测试矩阵需考虑多普勒频移、延迟、信噪比等关键参数。测试立方体定义参数空间，通过采样不同条件对收发器施加压力。示例测试矩阵展示了不同环境下的关键绩效指标（KPIs）。
未来网络复杂性：未来网络将呈现垂直和水平扩展，节点交互数量激增，测试需简化以实现可追溯性和成本效益。Spirent建议“测试关键部分”，而非模拟整个网络，同时保持网络拓扑结构。
共存测试：FDD/TDD共存是NTN的主要问题，通过切换测试评估性能。测试矩阵考虑联合延迟、多普勒效应、地面链路比较和共存情况。示例展示了通过功率变化实现切换的场景。
高级信道建模：Spirent的ACM软件提供图形用户界面，可生成复杂传播场景，包括延迟、多普勒、功率和噪声的变化。自定义轨迹和仿真配置示例展示了其灵活性。
端到端测试：Vertex射频信道仿真器支持多卫星测试，模拟SISO或MIMO双向链路，包括服务链路和馈电链路。实时处理能力确保信号不被缓冲，支持卫星MESH拓扑结构和网络级测试。
测试效率与结论：测试应针对特定无线信道参数，简化测试计划以“测试关键内容”。Spirent的解决方案提供模块化、灵活性和高密度，降低成本，提高测试结果，降低风险。