战略性新兴产业代表了新一轮科技革命和产业变革的方向,是国家培育发展新动能、打造未来新优势的关键领域,受到党中央高度重视。中国联通聚焦战略性新兴产业重点领域,打造科技创新新引擎,促进产业链生态战略合作,积极推进“战新”产业布局发展。为此,中国联通推出了“战新”系列文章,与大家分享产业动态以及中国联通在相关领域的工作进展。
5G RedCap作为中国联通“战新”工作的重点,一直以来得到高度重视。本期战新产业系列洞察之RedCap篇,聚焦RedCap产品一致性测试。
1 一致性测试简述
一致性测试作为通信测试领域中的一个重要分支,源于对通信协议栈进行测试的需求。在两个需要通信的实体之间,必须遵循相同的(也即“一致”的)通信协议,才能完成正常的通信。通信协议栈的作用是保证通信实体之间遵循一致的“交流语言”和一致的“交流规则”,而一致性测试正是一种验证通信协议栈正确工作的测试手段。而在移动终端的一致性测试中,一致性测试的含义又有所扩展,它不仅包括了对通信协议栈的测试,也包括了对移动终端射频的接收和发送特性、射频的性能测试、辐射杂散特性、SIM/USIM卡的电气指标等的测试,而这些也是3GPP核心规范的要求,对于保证移动终端的正常工作同样重要。
了解了移动终端一致性测试的基本概念,我们再来关注一下本期的重点,针对RedCap产品的一致性测试。该项测试对于设备制造商、网络运营商以及监管机构都非常重要,它有助于确保用户获得高质量的5G体验,并保护消费者利益。它的目的包括:
· 确保产品符合标准:验证RedCap产品是否遵循3GPP定义的5G标准。
· 确保性能测试:评估RedCap产品在实际使用条件下的性能,包括数据传输速率、延迟、电池寿命等。
· 功能测试:检查RedCap产品是否能够正确实现5G网络支持的关键功能,如语音通话、视频流、大规模机器类型通信等。
· 互操作性测试:确保RedCap产品能够与不同制造商的网络设备和其它终端设备无缝协作。
· 安全测试:验证RedCap产品是否符合5G网络的安全要求,包括用户数据保护、网络安全等。
· 法规遵从性:保证RedCap产品能够满足不同国家和地区的法规要求,以便在全球范围内销售和使用。
2 一致性国际认证标准组织情况
虽然3GPP/ETSI/OMA等移动通信的标准组织都制定了详细的核心技术规范和测试规范,各个移动设备厂商也据此来开发各自的产品,但是由于对标准实现的不同,还是很容易产生与标准不相一致的情况。如何才能保证所有厂商开发的产品都能与通信标准相一致,并且与移动网络有很好的互操作性,这便是GCF和PTCRB等认证组织的工作和目标(GCF服务于欧洲市场,PTCRB服务于北美市场)。
以GCF为例,GCF是由全球多家运营商和手机厂家组成、由测试设备提供商和测试机构作为观察员参加,共同组成的全球认证论坛。该组织设定了一系列一致性测试的里程碑,制定了测试用例/策划平台认证的流程以及终端产品认证注册的流程。GCF每三个月举行一次会议,对测试结果进行认可,测试用例和测试系统将同时被认可,当业内的测试用例和测试系统已经达到GCF的各个里程要求时,业内对于终端设备的一致性认证就真正开始了。按照测试对象与要求的不同,可以分为协议一致性测试、射频(RF)一致性测试、无线资源管理RRM一致性测试和USIM/USAT一致性测试等。GCF会认证相应的测试系统平台,并且会对不同平台上的测试用例进行验证,并定期发布通过率情况,以供使用测试系统的用户参考。
3 RedCap产品一致性测试进展情况
为推进RedCap商用发展,加速RedCap终端国际化认证进程,电信运营商、仪表厂商等等产业链各方均积极在3GPP、GCF等标准组织中制定RedCap终端测试和认证标准,已取得实质性成效。
先是中国联通在GCF SG第93次会议主导提交了RedCap Umbrella WI(GCF RedCap专属主项目)并获得通过。GCF将WI-530定义为NR R17 Reduced Capability Devices,同时为RedCap Legacy协议用例定义了相应的WI-503和WI-504。随后在GCF CAG第74次工作组会议上,中信科移动旗下大唐联仪公司基于国产自研的协议一致性测试系统ECT9610(即GCF认证平台号TP300),首批提交了RedCap协议一致性用例的认证,用例数量满足对应WI激活条件,助力GCF启动RedCap认证工作。
ECT9610协议一致性测试系统(GCF认证平台号TP300)
2023年底,基于ECT9610,中国联通牵头率先在国内搭建了符合国际认证标准的RedCap产品认证测试环境,测试内容包含了3GPP TS 38.523-1定义的小区选择、层2验证、层3验证、NAS层验证以及Redcap技术特殊用例验证等协议一致性用例,有效证明了中国联通全频段5G RedCap一致性测试能力。
Redcap协议一致性测试截图
截止到GCF CAG第78次工作组会议,GCF已经激活RedCap相关Work Item77个,认证用例总数达到4305项。其中,截至2024年5月底,在RedCap协议一致性方面,基于GCF的DCC 3.93.0_20240522_r015,5G (RedCap)认证总数量达到1909项,覆盖n1_RedCap,n8_RedCap,n78_RedCap等9项国际主流频段;5G (RedCap Handover)认证总数量达到948项,覆盖n1-FDD3_RedCap, n8-FDD3_RedCap,n78-FDD3_RedCap等28项频段组合,用例认证完成率和覆盖率均满足GCF认证要求。
除GCF国际标准认证测试要求外,在RedCap节电特性的测试能力建设上,以中国联通为代表的国内多家电信运营商已牵头完成Redcap终端模组测试规范的编写,并完成了多款主流芯片的摸底验证。测试围绕终端在待机、连接、业务等不同场景下所产生的电流数据,检查是否满足终端功耗指标要求,测试场景已覆盖R17协议中eDRX增强和RRM测量放松等典型特性。基于大唐联仪公司自研的 ECT9610-SDT协议分析测试工具套件,能够对先进的5G 特性进行高效测试,包括5G NR、Redcap协议参数配置,以及通过全面访问层1和层2参数进行高水准的协议测试。
SDT协议分析测试工具套件界面