5G 测试需求及热点测试方案研究
——NB-IoT 专题
1 引言
2016 年,在西班牙巴塞罗那举行的世界移动通信大会(MWC2016) 上,多家运营商及企业展示了 NB-IoT(Narrow Band Internet of Things, 窄带物联网)相关的技术方案和应用案例,NB-IoT 成为会议的一大 亮点。本文将探讨 5G 低功耗大连接应用场景、测试需求及测试挑战, 并在介绍 NB-IoT 技术原理及测试需求、测试挑战等的基础上,重点 讨论 NB-IoT 测试方案及测试指标等。
2 低功耗大连接应用场景及测试需求
2.1 应用场景
5G 将与工业设施、医疗仪器、交通工具等深度融合,与以往移 动通信技术相比,5G 网络所具备的低功耗和大连接特性将会更加满 足多样化的物联网需求。目前全球移动通信终端的连接数量已超过 70 亿个,未来的 5G 网络将拥有多达 1000 亿的连接数量。5G 的推出 将使“万物互联”成为现实,其典型应用场景举例如表 2-1。
表 2-1 5G 低功耗大连接典型应用场景
应用领域 | 应用场景 | 细分应用 |
城市管理 | 智能计量 | 燃气表、水表、电表等 |
智能停车 |
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智能垃圾桶 |
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智能灯杆 |
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环境监测 | 空气、水质、土壤等 |
| 安全监控 | 盗窃、火警等 |
企业应用 | 物流跟踪 |
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资产跟踪 | 自行车租赁等 |
智慧工业 |
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智慧农业 | 环境监测(水、温度、湿度、化肥等) |
智慧牧业 | 环境监测、饲料监控、家畜追踪等 |
个人应用 | 定位跟踪 | 老人/儿童,宠物等 |
健康监控 | 可穿戴设备等 |
智能家居 |
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2.2 测试需求
物联网的典型应用场景对 5G 系统的低功耗、广覆盖、大连接等 特性提出了更高的要求,在未来 5G 技术研究和网络部署中需进行相 应的专项测试。
2.2.1 低功耗测试 智能抄表等物联网应用对终端的低功耗性能提出了严格要求。万
物互联不仅包括室内可供电场景,也包括了下水道、野外等无持续电 源供电的场景。在这些极端条件下,所需要的续航时长要求达 10 年 之久,这对 5G 技术本身以及芯片、电池等元器件都提出了更高的要 求。对应不同的应用场景,相应的测试需求包括:
1) 根据具体的业务类型构建贴近现实的功耗模型;
2) 终端电池自放电情况测试;
3) 在不同的环境条件及业务模型下终端整机耗电测试;
4) 为降低终端耗电所采用的终端休眠机制测试等。
2.2.2 大连接测试
在农业环境监测和污染监测等监测类业务场景下,物联网的典型 特点就是连接数量极为庞大,网络需要有能力承载如此庞大数量的终 端接入以及确保长时间无故障运行。相应的测试需求包括:
1) 在确定资源配置下支持同时接入的最大用户数目;
2) 当终端连接数量极为庞大以致超过网络负载极限时,网络与终端进行网 络负载协调能力的测试;
3) 网络与终端的负载分流机制测试;
4) 基于给定上行业务模型的上行连接数目/容量极限测试;
5) 基于给定下行业务模型的下行连接数目/容量极限测试;
6) 基于给定上下行混合业务模型的连接数目/容量极限测试;
7) 异常处理机制等。
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