Performance Testing Laboratory Test Line Modifications to Match a Customer’s 5G Base Station Configuration

Abstract

Tässä opinnäytetyössä muokattiin tuotekehityksen suorituskykytestauslaboratoriotestilinjan asiakkaan 5G tukiasemakokoonpanon mukaiseksi sekä laitteisto että ohjelmisto tasoilla. Testilinjamuutokset tehtiin yleisen kestävyystestauksen parantamiseksi, sillä saimme pyynnön tietynlaisen ylikuormitustilanteen testaamisesta. Mobiiliverkot koostuvat tukiasemista ja ydinverkosta. Tukiasemilla on soluja, jotka kattavat jonkin maantieteellisen alueen, jossa tukiasema lähettää ja vastaanottaa radiosignaaleja. Ydinverkko mahdollistaa tukiasemien välisen kommunikaation. Se hoitaa mobiiliverkon hallinnollisia tehtäviä, kuten reititys ja todentaminen. Tässä työssä suorituskykytestilinjaa käytetään 5G tukiasemaohjelmiston suorituskyvyn ja kapasiteetin testaamisessa. Testilinjaan kuuluu kaksi itsenäistä 5G tukiasemaa, jotka ovat kytketty oikeaan 5G ydinverkkoon. Mobiiliverkon käyttäjiä simuloidaan kuormageneraattoreilla. Tukiasemien suorituskykyä arvioidaan suorituskykymittareilla. Testilinjan muutoksiin kuului useiden radiomoduulien vaihtaminen, sekä uuden kantataajuusmoduulin että uuden radiomoduulin lisääminen. Lisätyillä moduuleilla luotiin uusi 4G solmupiste, jota käytettiin ankkurina ei-itsenäisen 5G:n (nonstandalone) testaamisessa. Muutosten jälkeen luotiin uusi kestävyystesti, jossa käytettiin itsenäisen ja ei-itsenäisen 5G kuorman yhdistelmää, millä saavutettiin 5G tukiaseman ohjaustason ylikuorma.

This thesis was about modifying a R&D performance testing laboratory test line to have a matching hardware and software configuration with a customer’s 5G base station. The reason for doing these modifications was a request to test a specific kind of base station overload scenario, and to improve general robustness testing with this test line. Mobile networks consist of base stations and the core network. Base stations have cells which cover a geographical area in which the base station transmits and receives radio signals. The core network allows communication between base stations. It has also other managerial roles such as routing and authentication. The R&D performance testing test line in question is used to test the performance and capacity of 5G base station software. This test line has two stand-alone 5G base stations. The base stations are connected to a real 5G core network and the user equipment is simulated with load generators. The performance of the base station is evaluated with key performance indicators. The test line modifications included changing multiple radio modules and adding a new baseband module and a radio module. The added modules were used to create a new 4G node which was used as an anchor for non-stand-alone 5G testing. After the modifications were done, a new robustness test scenario was created, and 5G base station’s control plane overload was reached using a combination of stand-alone 5G and non-stand-alone 5G traffic.