以迅速、安全和高成本效益的方式實現(xiàn)5G創(chuàng)新

1 為不斷變化的格局奠定堅實的基礎(chǔ)

測試和保障歷來是電信服務(wù)的基石，在5G時代尤為重要。5G帶來的是令人目眩的高速、巨大的覆蓋范圍、超高的密度和容量、超高的可靠性和極低的時延。它不是基于4G邁出的一小步，而是一次巨大的飛躍。5G將賦予新的能力，極大改善寬帶服務(wù)，并通過為全球數(shù)以十億計的設(shè)備提供連接，使物聯(lián)網(wǎng)（IoT）成為可能。5G將不再只是個人通信技術(shù)，而是遍及生活中方方面面的通用技術(shù)，實現(xiàn)許多我們今天無法想象的新應(yīng)用。

網(wǎng)絡(luò)運營商已經(jīng)感受到這種緊迫性，率先開始利用5G拓展市場，尤其在5G時間進(jìn)度加速之后。5G技術(shù)的試運行已經(jīng)展開，各類創(chuàng)新也在快速推進(jìn)。我們將在2018年看到5G技術(shù)的商業(yè)服務(wù)正式推出。面對5G技術(shù)帶來的多層式混合復(fù)雜性，服務(wù)商必須立即采取行動，否則它們將會嚴(yán)重拖累5G的實施進(jìn)度和入市時間，而這些都會給服務(wù)商帶來無法承受的損失。

測試、保障、測量和安全性已經(jīng)變得比以往任何時候都更加重要。只有利用它們，我們才能確保通信行業(yè)能夠真正兌現(xiàn)自己在5G創(chuàng)新方面所做出的承諾。

2 全新網(wǎng)絡(luò)，不斷演進(jìn)

在5G時代，我們需要為重大的變化做好準(zhǔn)備，其中首當(dāng)其沖的便是全新核心、全新無線電（NR）、全新頻譜、全新設(shè)備和芯片組帶來的全新架構(gòu)。第一個非獨立5G標(biāo)準(zhǔn)（3GPPR15新型無線電非獨立，NSA）已經(jīng)于2017年年底正式發(fā)布。NSA使用現(xiàn)有的LTE無線電和核心網(wǎng)絡(luò)作為移動性管理和覆蓋范圍的基礎(chǔ)，同時添加了一個全新的5G無線電載波。2018年6月，3GPPTSG第80屆全體會議批準(zhǔn)了獨立（SA）的第15版5G規(guī)范。SA規(guī)范的完成，不僅使5GNR具備了獨立部署的能力，還可以在業(yè)界最后邁向5G通信時創(chuàng)建出一種全新的端對端架構(gòu)。

但還有很多標(biāo)準(zhǔn)仍然處于不斷的變化之中。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商的設(shè)備仍然都處于標(biāo)準(zhǔn)前（專有）或早期公測階段。5G第2階段，即3GPPR16，將側(cè)重于一些關(guān)鍵的技術(shù)創(chuàng)新，例如超高可靠性低時延通信和行業(yè)用例，包括基于5G新型無線電的蜂窩車聯(lián)網(wǎng)（C-V2X）。但這至少要到2019年年底才能實現(xiàn)。此外，毫米波和波束塑型技術(shù)的特性也沒有完全確定或得到批準(zhǔn)。

很明顯，我們必須在這種復(fù)雜的多層和多廠商環(huán)境中執(zhí)行更多的原型設(shè)計，并且開發(fā)全新的風(fēng)險消減技術(shù)。為確保5G在初期的完全和成功發(fā)布，測試和保障將發(fā)揮主導(dǎo)作用。

3 新型云，值得高期待

網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）有望實現(xiàn)多種優(yōu)勢，從提高部署的速度和降低運營成本，到實現(xiàn)多樣化的生態(tài)體系，甚至還可能降低能源消耗。此外，與公共云相比，電信企業(yè)云的要求嚴(yán)格很多，當(dāng)前的云設(shè)計已經(jīng)不再適用。盡管業(yè)界一直在虛擬化方面不懈努力，由于種種原因，我們目前部署的云數(shù)量仍然非常有限。

然而，5G的成功取決于RAN和CORE網(wǎng)絡(luò)虛擬化的成功，尤其是當(dāng)我們要啟用5G的關(guān)鍵功能——網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)時。要想帶來新的收入，運營商必須能夠同時為不同的行業(yè)垂直部門提供服務(wù)。為了實現(xiàn)區(qū)別化優(yōu)勢，運營商必須具備足夠的敏捷性，迅速行動，且靈活多變——而這些正是虛擬化最擅長實現(xiàn)的。運營商預(yù)計虛擬化能夠通過降低成本和提高網(wǎng)絡(luò)效率，幫助他們實現(xiàn)5G節(jié)省資金的承諾。

虛擬化是5G云RAN的一項關(guān)鍵因素，因為在云RAN中，無線電處理（基帶）可以分布在于物理無線電塔頭的較低層級上，并且能夠在邊緣云數(shù)據(jù)中心中實現(xiàn)合并。云無線電（基帶）處理需要獨特的能力，包括時間敏感型聯(lián)網(wǎng)、加速和可用性，而這些都是當(dāng)前的云架構(gòu)所無法實現(xiàn)的。5G的商業(yè)案例是否成功，取決于是否能夠以高成本效率的方式使用大量的都市小型蜂窩站點，同時將成本高昂且極其復(fù)雜的處理過程交給共享式、集中化的云主機(jī)環(huán)境。

4 新型無線電信號的新時代

由于采用了低于6Ghz和毫米波等新頻率和大規(guī)模MIMO和波束塑型等技術(shù)，傳統(tǒng)測試因其復(fù)雜性和成本原因，對于運營商而言已經(jīng)成為不適用或不可持續(xù)。傳統(tǒng)的MIMO無線電天線陣列測試通常都基于與陣列元件建立的傳導(dǎo)（電纜）連接。如果陳列只包含數(shù)量有限的元件，那么這種方法也是合理的。但5G中的大規(guī)模MIMO可能包含多達(dá)256個或更多的陣列元件，因此需要大量的無線電信道。而另一方面，波束塑型意味著為設(shè)備服務(wù)的陣列元件可能會大幅變化。因此，傳統(tǒng)的傳導(dǎo)式測試并不一定適用，而且不再符合成本效益的原則。

為應(yīng)對這一復(fù)雜的挑戰(zhàn)，5G新型無線電需要的是實驗室環(huán)境中的一種新型測試和保障戰(zhàn)略。這一戰(zhàn)略應(yīng)當(dāng)能夠?qū)⒂布Y源的要求降至最低，并且將傳導(dǎo)測試與空口（OTA ）測試結(jié)合起來。

5 5G測試戰(zhàn)略的3個支柱

要想以快速、安全和高成本效益的方式兌現(xiàn)5G的承諾，就離不開測試和保障中的3項創(chuàng)新：智能自動化、網(wǎng)絡(luò)和流量仿真，以及全新的測試方法。下面我們將逐一了解這3個支柱及其所帶來的機(jī)遇。

5.1 自動化：采用機(jī)器智能滿足5G的需求

5G網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性不斷提高，而網(wǎng)絡(luò)切片等能力需要前所未有的運營敏捷性，而且DevOps文化也必不可少。所有這些變化的速度已超出了人工能處理的范圍。因此，自動化將具有至關(guān)重要的意義。

這種自動化必須具備智能，可用于行動，而且是實時的，同時還要以分析數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)來驅(qū)動。智能自動化（IA）將成為我們協(xié)調(diào)連續(xù)處理能力的核心，例如測試和驗證、實驗室管理，以及網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)在不同開發(fā)和運營域上的發(fā)布與保障等。完整的網(wǎng)絡(luò)自動化將取決于測試和服務(wù)保障的自動化，只有這樣，才能降低測試、驗證和交付5G過程中的復(fù)雜性和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。我們所發(fā)現(xiàn)的部分機(jī)遇如表1所示。

表1 各種自動化面臨的機(jī)遇

5.2 仿真——實驗室環(huán)境中真實的網(wǎng)絡(luò)條件

隨著5G標(biāo)準(zhǔn)的陸續(xù)發(fā)布，以及初期部署的臨近，網(wǎng)絡(luò)和流量仿真將在簡化網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)的測試復(fù)雜性方面發(fā)揮關(guān)鍵的作用，幫助我們對其準(zhǔn)備情況執(zhí)行全面的驗證。

為什么是仿真而非模擬？

測試仿真和測試模擬兩個概念常常被混用，但兩者并不相同。測試仿真是模擬、復(fù)制或重現(xiàn)具體的場景和上下文條件，而測試模擬是制造出一個網(wǎng)絡(luò)場景，其目標(biāo)是使該場景與真實條件非常相似，而且如果不進(jìn)行細(xì)致評價的話，這種場景完全是可行或可用的。盡管兩者的差別十分微妙，但在確保真實的測試時，其不同之處也是相當(dāng)關(guān)鍵的。

網(wǎng)絡(luò)仿真器可用于測試真實網(wǎng)絡(luò)的性能，以及/或者在物理條件尚不允許，或因太過復(fù)雜和昂貴而無法配置或訪問時，對網(wǎng)絡(luò)的功能和服務(wù)進(jìn)行測試。例如，您可以使用仿真5GRF信道模型仿真下一代5G核心網(wǎng)絡(luò)，對5G新型無線電進(jìn)行測試。

仿真可以在實驗室環(huán)境中利用真實的條件實現(xiàn)簡單、高成本效益、可重復(fù)且可預(yù)測的測試，能夠降低測試、驗證和交付5G過程中的復(fù)雜性和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。仿真帶來的主要機(jī)遇如表2所示。

表2 仿真帶來的主要機(jī)遇

5.3 全新的測試方法

動態(tài)的5G網(wǎng)絡(luò)會牽涉到多種全新的天線和芯片組、新的架構(gòu)、新的KPI、新的廠商、云版本和新的頻率，因此正如我們已經(jīng)指出的，它將會具備前所未有的復(fù)雜程度。同時，它還會涉及到采用DevOps文化，在整個生命周期中實現(xiàn)連續(xù)測試。對于5G而言，當(dāng)前的測試方法和戰(zhàn)略并不非最佳，也無法實現(xiàn)高成本效益的目標(biāo)。要想兌現(xiàn)5G的承諾，我們需要的是一種全新的測試和保障途徑。

這種新的途徑將包括全新的測試方法和戰(zhàn)略，能夠簡化驗證進(jìn)程，確保5G被測系統(tǒng)能夠滿足并不斷滿足各方面的期望。它還將為開發(fā)和運營團(tuán)隊提供統(tǒng)一的指標(biāo)、方法和制度，為DevOps提供支持。此外，它還將由分析數(shù)據(jù)和機(jī)器智能來驅(qū)動，幫助我們實現(xiàn)測試的優(yōu)化。在標(biāo)準(zhǔn)不斷獲得批準(zhǔn)后，我們需要從實驗性的5G設(shè)置轉(zhuǎn)向價格可承受且可重復(fù)的測試方法，以更快、更簡單和更具成本效益的方式交付服務(wù)。我們將針對如表3所示方面實施這些新方法。

6 思博倫將幫助您簡化5G

根據(jù)IHSMarkit的一項經(jīng)濟(jì)影響研究，2035年時的5G價值鏈預(yù)計將達(dá)到3.5萬億的規(guī)模（IHS和Qualcomm）。在從個人通信向服務(wù)整個數(shù)字世界的通用技術(shù)轉(zhuǎn)變的過程中，5G蘊含著巨大的潛力，有些人甚至認(rèn)為它將成為工業(yè)革命以來最大的機(jī)遇。

思博倫已經(jīng)組織了一系列的解決方案，將自動化、仿真和新測試方法集成為一體，能夠有效降低測試、驗證和交付5G過程中的復(fù)雜性和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。思博倫的自動化、仿真和測試方法學(xué)能為客戶帶來：

表3 實施新方法各方面列舉

●測試周期縮短50%以上。

●更高的資源利用率，實驗室資本支出降低40%以上。

●測試容量提高300%，大幅縮短新服務(wù)的入市時間。