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Cómo la implementación de 5G va a crear nuevas estrategias de pruebas de conducción

La llegada de la Nueva Radio (NR) 5G va a aportar grandes cambios en la forma en que se orquesta la red de acceso de radio (RAN). Debido al uso de frecuencias de Onda MM y formación de ondas de Multiplexado de la división de la frecuencia ortogonal (OFDM), además de la emergencia de métodos de transmisión avanzados, la interfaz de aire será totalmente diferente de la que se aplicaba anteriormente en la generación de comunicación por móvil. Por ello, los parámetros de rendimiento serán llevados más allá de lo que era antes posible: en cuanto al porcentaje de datos suministrado, la capacidad de red y la eficiencia espectral. A la larga, esto tendrá una gran influencia a la hora de reducir los tiempos de latencia (llevándolos a menos de 1 ms). Sin embargo, todo esto está previsto que provoque unos cambios sin precedentes para los ingenieros de pruebas. Una de las actividades que va a tener unos cambios significativos es la prueba de conducción.  

En el siguiente artículo, examinaremos las nuevas estrategias de las pruebas de conducción que aportan la tecnología 5G. El artículo estudiará cómo estas pruebas cambiarán de las que se llevaban a cabo en el pasado y cómo los equipos de pruebas avanzados se están introduciendo para estos fines. También se aportarán datos sobre las distintas opciones de abastecimiento de equipos disponibles. 

Perspectivas del 5G en el corto/medio plazo 

La pandemia del Coronavirus ha alterado considerablemente la implementación de la infraestructura del 5G durante 2020. Sin embargo, ahora parece haber un nuevo impulso para continuar con ella.  
A pesar de que la GSMA ha revisado su pronóstico sobre la velocidad de la implementación inicial del 5G, la organización parece confiar en que la tecnología constituirá un 20 % de todas las conexiones móviles para 2025. A medida que la infraestructura del 5G empiece a implementarse más generalizadamente, será vital poder disponer de datos sobre los niveles de cobertura.  

Datos fundamentales sobre las pruebas de conducción 

Mediante las pruebas de conducción, se recopilan datos en tiempo real de varios puntos de una red a través de unos equipos que se instalan en algún tipo de vehículo. Por lo general, esto comprenderá hardware de análisis/registro de datos conectado a una serie de dispositivos móviles, más un receptor GPS para registrar debidamente la ubicación del vehículo en cualquier momento. A menudo, estos dispositivos se incorporan a una unidad de escáner multicanal para mayor comodidad. El vehículo empleado para realizar la prueba de conducción podría ser una furgoneta o un coche. En algunos casos, es preferible utilizar una motocicleta, ya que puede representar un método muy eficaz para navegar por las calles de ciudades y, por tanto, el trabajo de pruebas puede completarse más rápidamente. Caminar con dispositivos portátiles de prueba también puede servir para medir la cobertura entre edificios y áreas donde no se puede llegar en coche o moto. 
Los datos adquiridos durante una prueba de conducción se utilizan para comprobar si realmente se cumplen los indicadores de rendimiento clave (KPI) predefinidos, en relación a servicios de voz y datos. Al garantizar un cumplimiento de estos KPI, el operador de red móvil puede crear una protección contra cualquier problema que pudiera provocar la frustración de un usuario (como una mala señal, bajo porcentaje de datos, corte de llamadas, demora en el contenido de vídeo en streaming, puntos negros en la cobertura, fuentes potenciales de interferencias, etc.). Por tanto, se puede actuar para rectificar cualquier problema que se identifique. El resultado es que la calidad del servicio y la calidad de la experiencia no se vean perjudicadas y que se pueda evitar cualquier riesgo para el suscriptor.  

Implicaciones para las pruebas debido a la transición de 4G a 5G  

A pesar de que los principios básicos de la prueba de conducción son bastante simples, la llegada de 5G hace que las normas del juego cambien completamente. La evaluación exhaustiva de la cobertura de la red que cada estación base de la red ofrece deberá realizarse de forma totalmente distinta a como se hacía en la era de 4G.  
Existen modificaciones en las bandas de frecuencia asignadas para esta generación móvil, con frecuencias que van desde sub-6GHz hasta Onda MM (24GHz y más allá). Probablemente esto no va a suponer un gran obstáculo que superar. Hay otros obstáculos más complicados; y esto se debe a la transición de una cobertura convencional basada en el reparto uniforme de células a una que depende de configuraciones con varias antenas complejas y con formación de haces.  
Antes del 5G, las estaciones base transmitirían en todas las direcciones de forma simultánea. Para impulsar el rendimiento, expandir la capacidad y reducir en consumo energético, el 5G tratará con múltiples haces. A través de MIMO multi usuario (MU-MIMO), también habrá lo que se conoce como propagación multi canal. En conjunto, estas innovaciones crearán redes mucho más eficaces operativamente y eficientes energéticamente que no serían posibles utilizando la topología de cobertura celular con la que estamos actualmente familiarizados. Esto permitirá que puedan soportarse más servicios intensivos con ancho de banda y que se puedan reducir los costes diarios.        

La formación de haces añade una nueva dimensión a la cobertura móvil, con vínculos de datos orientados direccionalmente entre la estación base y el equipo de usuario. Las pruebas de conducción se realizarán en relación con la referencia del bloque de señales de sincronización (SSB). La estación base que se esté probando generará múltiples haces SSB y el escáner/equipo del usuario se conectará al haz más potente que tenga más cerca.  
En situaciones en las que partes del equipo del usuario estén cerca de otras, será necesario determinar si se puede mantener una separación adecuada. Esto significará que los respectivos haces no interferirán con otros. 
Los KPI serán calibrados respecto a los siguientes parámetros para los haces de la estación base:  

  • Señal de sincronización – potencia recibida de señal de referencia (SS-RSRP): proporciona una estimación de la potencia de salida de los haces SSB modulados por OFDM que emana de la estación base.    
  • Señal de sincronización – Calidad recibida de la señal de referencia (SS-RSRQ): proporciona una medición de la calidad del haz (teniendo en cuenta el ruido) en todo el sistema de ancho de banda. Si esta cifra es baja en cualquier ubicación, entonces el paso a una célula cercana podrá estar justificado. 
  • Sincronización de señal – Radio de señal a señal más ruido (SS-SINR): es un radio de la potencia de señal de salida de un haz respecto a lo que proviene del ruido y cualquier interferencia eventual. 

La combinación de la prueba de conducción a nivel del suelo con pruebas realizadas con drones aéreos permitirá la recopilación de datos horizontales y verticales. Esto llevará a unas representaciones en 3D de la cobertura de haz de cada estación base. Esto será muy útil a la hora de tomar decisiones sobre cómo optimizar la cobertura en un lugar celular en concreto.    

Conclusión 

El potencial del 5G es realmente increíble. Sin embargo, a medida que las implementaciones vayan llevándose a cabo, el éxito comercial dependerá de garantizar una excelente calidad de la experiencia y calidad del servicio. Con una amplia gama de nuevas soluciones que van entrando en el mercado para testar todos los aspectos de redes en tiempo real, navegar por el complejo conjunto de soluciones será complicado. Acceder a los nuevos equipos y al software requerido también podrá ser difícil, especialmente cuando el capital sea limitado o los presupuestos sean ajustados. 
Al trabajar con un socio experto como Electro Rent, los operadores de telecomunicaciones y sus socios de ingeniería pueden ocuparse de ambas cuestiones. Al ofrecer los paquetes más novedosos de software y hardware de los principales fabricantes, como Infovista, PCTEL, Rohde & Schwarz, Keysight y Viavi, disponen de una amplia gama de expertos para ofrecer un soporte a medida. Con una serie de soluciones de alquiler flexible para acceder a lo último en tecnología de prueba de conducción, pueden ofrecer soporte para cualquier proyecto o contrato, incluso con los requisitos más exigentes.