Keysight Open RAN Studio Software — программное обеспечение для
U5040BSCB Open RAN Studio Software
Open RAN Studio для тестирования и валидации радиоблоков 5G и LTE O-RAN (O-RU)
Содержание
Введение
O-RAN — это инициатива по преобразованию сотовой сети радиодоступа (RAN) в открытую, интеллектуальную, виртуализированную и полностью совместимую RAN.
RAN разделяется на:
Интерфейс между O-RU и O-DU называется Fronthaul, а интерфейс между O-DU и O-CU — Midhaul. Open RAN Studio предназначен для тестирования и валидации интерфейса O-RAN Fronthaul и радиоблока O-RU.
Open RAN Studio работает на ПК или специализированной аппаратной платформе и тестирует радиоблоки O-RAN (O-RU) и чипсеты с CU-Plane, соответствующим разделению O-RAN 7.2 (ORAN-WG4.CUS.0-v0x.00), категории A и B. Решение формирует стимулы в виде сообщений O-CU и анализирует отклик и RF-выход O-RU. Совместно со специализированной аппаратной платформой Open RAN Studio эмулирует распределённый блок O-DU, позволяя формировать тестовые векторы для DUT, захватывать восходящий обмен O-RAN и выполнять измерения, необходимые для проверки функциональной работы и производительности O-RU.
Open RAN Studio работает на двух специализированных аппаратных платформах, поддерживающих разные скорости fronthaul:
Open RAN Studio — обзор решения
Open RAN Studio, предназначенный для тестирования радиоблоков 5G O-RAN (O-RU), предоставляет мощные и удобные средства формирования тестовых векторов CUSM-Plane, соответствующих O-RAN. Решение работает на специализированных аппаратных платформах, формирует тестовые векторы для O-RU как тестируемого устройства (DUT), захватывает ответы O-RU и выполняет измерения, необходимые для проверки соответствия O-RU требованиям стандартов.
Open RAN Studio включает инструменты для построения, воспроизведения, захвата и измерения трафика O-RAN по Ethernet-интерфейсу eCPRI Fronthaul. Две аппаратные платформы поддерживают разные скорости и число интерфейсов fronthaul.
Интеграция с Keysight PathWave Signal Generation и PathWave Vector Signal Analysis (89600 VSA) позволяет создавать сложные сигналы 5G NR и LTE, захватывать, извлекать и экспортировать IQ-векторы для расширенного анализа модуляции принятых RF/mmWave-сигналов. Интегрированное решение обеспечивает междоменные многоканальные измерения RF/mmWave и протокола O-RAN для FR1/FR2, включая базовые и beamforming-конфигурации, downlink (DL) и uplink (UL).
Компоненты решения Open RAN Studio
Решение для тестирования O-RU на базе Open RAN Studio состоит из следующих основных частей:
Аппаратные платформы Open RAN Studio
| S5040A appliance | Time Sync Analyzer | |
| Общие | ||
| Входное питание | AC 110/230 | AC 110/230 |
| Операционная система | Windows | Linux |
| Однопользовательская / многопользовательская работа | Один пользователь | Многопользовательский режим |
| Потребляемая мощность | 450 Вт | Система с 1 линейной картой — макс. 380 Вт, тип. 268 Вт Система с 2 линейными картами — макс. 540 Вт, тип. 328 Вт Система с 3 линейными картами — макс. 700 Вт, тип. 388 Вт |
| Место в стойке | 2U | 3U |
| Ethernet | ||
| Management Ethernet | 2 × 1 GbE | 1 × 1 GbE |
| Поддерживаемые скорости Fronthaul Ethernet | 10 / 25 / 50 GbE | 10 / 25 / 100 GbE |
| Количество Ethernet-портов | до 2 портов 10/25 GbE 1 порт 50 GbE | до 6 портов 25 GbE |
| Sync-E | Да | Да |
| Элементы Open RAN Fronthaul | ||
| CU Plane | Да | Да |
| S-Plane | Да | Да |
| M-Plane | Да | Да |
| Тактовая частота и синхронизация | ||
| Clock | — | Опция Rubidium |
| Опорные сигналы времени | — | GNSS, ToD |
| Вход 10 MHz & 1PPS | только 10 MHz | 10 MHz & 1PPS |
| 8275.1 Master | Да | Да |
| 8275.1 Slave | Да | Нет |
Программные компоненты
Open RAN Studio объединяет инструменты разработки O-RAN для построения, воспроизведения, захвата, анализа и извлечения IQ-векторов трафика O-RAN Split 7.2 по интерфейсам fronthaul 10GE или 25 GbE.
Open RAN Studio
Open RAN Studio предоставляет тестовую среду с инструментами RF- и протокольного доменов для комплексного тестирования радиоблока O-RU, соответствующего O-RAN CUSM-Plane.
ПО Open RAN Studio использует те же методики генерации и измерения сигналов 5G, что и анализаторы спектра и источники сигналов Keysight. Это обеспечивает согласованность измерений между RF- и Baseband-сторонами O-RU и точное соответствие сообщений CU-Plane и baseband-информации сигналам, захваченным на RF-стороне радиоблока.
Open RAN Studio Builder
Keysight Open RAN Studio Builder быстро и удобно формирует тестовые векторы O-RAN, соответствующие спецификации ORAN-WG4. Сформированные тестовые векторы представляют собой Ethernet-сообщения O-RAN от O-DU к тестируемому O-RU.
Open RAN Studio Builder интегрирован с Keysight PathWave Signal Generation для 5G NR (N7631ORNC/EMBC) и LTE (N7624ORNC/N7625ORNC), что позволяет создавать сигналы, соответствующие 3GPP NR, и формировать соответствующие тестовые векторы O-RAN по Ethernet, включая согласованные сообщения C-Plane и U-Plane, готовые к воспроизведению.
Ключевые возможности:
Тестовые векторы downlink включают сообщения O-RAN C-Plane и U-Plane. Сообщения C-Plane полностью представляют распределения ресурсов, заданные в определении сигнала 5G NR, а U-Plane содержит IQ-данные в частотной области для каждого ресурсного блока.
Тестовые векторы uplink содержат только сообщения C-Plane, поскольку сообщения U-Plane формируются DUT. Для обеспечения согласованности сообщения C-Plane соответствуют uplink-тестовому сигналу, создаваемому источниками сигналов Keysight.
Open RAN Studio Player
Open RAN Studio Player воспроизводит файлы стимулов, созданные Open RAN Studio Builder, в сторону O-RU через Ethernet-интерфейс O-RAN и действует как эмулятор CUSM (O-DU). Приложение работает на Keysight S5040A Stimulus Player and Capture Appliance либо на ПК с Windows 11 при использовании Time Sync Analyzer в качестве эмулятора O-DU.
Ключевые возможности:
Для конфигурирования радиоблока и синхронизации кадров Open RAN Studio Player поддерживает M-Plane и S-Plane (как PTP primary или secondary) и воспроизводит сообщения O-RAN с соблюдением требуемых временных окон.
Open RAN Studio Explorer
Радиоблоки объединяют работу протокола O-RAN с характеристиками RF-передачи и приёма, что создаёт новые задачи тестирования. Анализ и валидация характеристик O-RU требуют междоменных измерений в RF- и протокольном доменах.
Open RAN Studio Explorer позволяет визуализировать и полностью декодировать захваченную трассу и поддерживает извлечение IQ при использовании опционального Open RAN Studio IQ Extractor для RF-измерений и векторного анализа в Keysight 89600 VSA.
Ключевые возможности:
Функции IQ
Ключевые возможности:
Open RAN Studio Capture
Open RAN Studio Capture интегрирован с S5040A и 941-0120 Time Sync Analyzer. Он захватывает потоки Tx и Rx между DUT и O-DU, работая как встроенный протокольный анализатор и пассивно извлекая информационные потоки из Ethernet-интерфейса O-RAN. Capture прозрачен для сети. Захваченные потоки сохраняются в буфере и могут быть записаны в PCAP-файлы для анализа в Open RAN Explorer или Wireshark.
Ключевые возможности:
PathWave Signal Generation
PathWave Signal Generation для 5G NR и Signal Studio для LTE — гибкие средства создания сигналов, позволяющие сократить время моделирования. ПО формирует сигналы 5G NR или LTE. Интерфейс позволяет настраивать параметры сигнала, рассчитывать результирующие формы и загружать файлы .SCP для генерации через Open RAN Studio Builder или анализа с PathWave VSA.
Для генерации сигналов требуются следующие лицензии:
| Используемое оборудование | Генерация сигнала 5G NR | Генерация сигнала LTE |
| S5040A или Time Sync Analyzer | N7631ORNC | N7624ORNC (FDD) N7625ORNC (TDD) |
| Генератор сигналов | N7631EMBC | N7624EMBC (FDD) N7625EMBC (TDD) |
Ключевые возможности:
PathWave VSA
PathWave Vector Signal Analysis (89600 VSA) с опцией BHN предоставляет комплексный анализ сигналов на базе спецификаций 3GPP 5G NR в частотной, временной и модуляционной областях.
ПО предоставляет результаты анализа по частоте, времени и модуляции в одном измерении. Настраивая трассы спектра, времени захвата и специализированные трассы и таблицы качества модуляции NR, инженеры могут определять общие характеристики сигнала и диагностировать прерывистые пики ошибок или повторяющиеся сбои синхронизации.
Ключевые возможности:
Генератор сигналов и анализатор сигналов
Примечание: для генерации uplink-сигнала 5G NR генератор сигналов требует PathWave Signal Generation — N7631EMBC или N7631APPC.
Конфигурирование Open RAN Studio
Open RAN Studio — комплексное решение для тестирования O-RU.
Выбор программного обеспечения (R&D или DVT)
| Номер модели | Статус | Описание |
| U5040BSCB | Обязательно | Open RAN Studio Application Suite, включает: Open RAN Studio Builder Open RAN Studio Player Open RAN Studio Capture Open RAN Studio Explorer |
| N7046A-001 | Опционально | Переход с одного канала на два (только для S5040A) |
| N7631ORNC | Обязательно | PathWave Signal Generation для создания сигналов 5G NR (генерация сигналов для U5040BSCB) |
| N7624ORNC | Опционально | Генерация LTE FDD & TDD (для эмулятора O-DU) |
| N7625ORNC | Опционально | Генерация LTE FDD & TDD (для эмулятора O-DU) |
| U5040IQEB | Опционально | Опция IQ Extraction для Open RAN Studio; для анализа извлечённых IQ-файлов требуется минимум одна из опций PathWave Signal Analyzer: 89601BHNC (5G NR), 89601BHHC (LTE-TDD) или 89601BHGC (LTE-FDD). |
| U5040ORAB | Опционально | ПО анализа протокола fronthaul |
| U5040SC1B | Опционально | Базовая поддержка аутентификатора 802.1x в эмуляторе O-DU |
| 89601200C | Опционально | PathWave 89600 VSA — базовый векторный анализ сигналов и подключение оборудования |
| 89601BHNC | Опционально | Анализ модуляции 5G New Radio для 89600 VSA • Требуется базовое ПО 89601200C • Требуется U5040IQEB для извлечения IQ из пакетов O-RAN |
| 89601BHHC | Опционально | Анализ модуляции LTE для 89600 VSA • Требуется базовое ПО 89601200C • Требуется U5040IQEB для извлечения IQ из пакетов O-RAN |
| P705XA | Опционально | ПО автоматизации тестирования радиоблоков O-RAN (O-RU) (требуется KS8400A PathWave Test Automation) |
| C8700A000 | Опционально | Test Management Center (платформа автоматизации) |
Выбор программного обеспечения (производственная установка)
| Номер модели | Статус | Описание |
| U5040MDLB | Обязательно | Поддержка производственного тестирования downlink |
| U5040BLRB | Опционально | Поддержка измерения BLER в производстве |
| 89601OR1C | Опционально | Опция измерения метрики EVM 5G NR |
| 89601OR2C | Опционально | Опция измерения метрики BLER 5G NR |
| N7046A-001 | Опционально | Переход с одного канала на два (только для S5040A) |
| N7046A-003 | Опционально | Переход от одного O-RU к поддержке двух O-RU на fronthaul (только для S5040A) |
Выбор аппаратного обеспечения
S5040A
| Номер модели | Описание |
| S5040A | Open RAN Studio Player and Capture Appliance |
| 941-0120 | Open RAN Studio Time Sync Analyzer |
Лицензирование программного обеспечения
Keysight предлагает различные варианты лицензирования. Необходимо выбрать срок лицензии, тип лицензии и подписку KeysightCare Software Support.
Сроки лицензии
Perpetual: бессрочные лицензии могут использоваться неограниченно по времени.
Time-based: лицензии с ограниченным сроком действуют в течение выбранного периода — 6, 12, 24 или 36 месяцев.
Типы лицензий
Node-locked: лицензия используется на одном заданном приборе/компьютере.
Transportable: лицензия используется на одном приборе/компьютере одновременно, но может переноситься на другой через Keysight Software Manager при наличии интернет-соединения.
USB Portable: лицензия используется на одном приборе/компьютере одновременно и может переноситься на другой с помощью сертифицированного USB-ключа (Keysight E8900-D10 приобретается отдельно).
Floating (single site): сетевые приборы/компьютеры поочерёдно получают лицензию с сервера; для одновременного использования можно приобрести несколько лицензий.
Подписки KeysightCare Software Support
Бессрочные лицензии продаются с подпиской поддержки ПО на 12 месяцев по умолчанию либо на 24, 36 или 60 месяцев. После окончания срока подписка может быть продлена за дополнительную плату.
Лицензии с ограниченным сроком включают подписку поддержки ПО на весь срок действия лицензии.
Выбор лицензии
Характеристики и параметры производительности Open RAN Studio
| Open RAN Builder | Поддерживаемые стандарты и характеристики производительности |
| Поддерживаемая версия спецификации O-RAN | ORAN-WG4.CUS.0-v13.00 |
| Тип радиоблока | Категории A и B |
| Тип входного сигнала | Поддерживается Signal Studio для LTE и PathWave Signal Generation для 5G NR |
| Формирование сигнала | Полностью автоматизированное формирование Ethernet-сообщений O-RAN CU-plane с типами инкапсуляции транспорта eCPRI |
| Предопределённые тестовые шаблоны 3GPP | |
| Формирование downlink-стимула | |
| Формирование uplink-стимула | |
| Поддержка несущих | Поддержка нескольких несущих (до 8) |
| Поддержка несущих 5G NR + LTE | |
| Нумерология | Одна нумерология |
| Полоса | Поддержка всех схем полос 3GPP |
| Шаг поднесущих (SCS) | Поддержка всех схем 3GPP Sub Carrier Spacing (SCS) |
| Настраиваемый eAxC | Параметрическое распределение битов в соответствии с поддерживаемой версией спецификации |
| Распределение | Поддержка распределений PRB DL-SCH в соответствии с конфигурациями Signal Studio и назначение section ID для каждого распределения |
| Поддержка распределений PRB DCI Channel в соответствии с конфигурациями Signal Studio и назначение section ID | |
| Поддержка распределений PRB SS/PBCH Channel в соответствии с конфигурациями Signal Studio и назначение section ID | |
| Поддержка распределений PRB UL-SCH в соответствии с конфигурациями Signal Studio и назначение section ID | |
| Настраиваемый eAxC — ручная конфигурация битов eAxC | |
| Разрядность IQ, сжатие и масштабирование | Поддержка IQ Compression: • Uncompressed IQ • Block Floating Point • Block Scaling • μ-law • Modulation Compression |
| Настраиваемая разрядность IQ для каждого eAxC-id | |
| Один статический метод сжатия для каждого eAxC-id | |
| Один динамический метод сжатия (udCompHdr) для каждого eAxC-id | |
| Тип секции | Поддержка section type #0 |
| Поддержка section type #1 | |
| Поддержка section type #1 — numPrBc > 255 блоков | |
| Поддержка section type #3 — PRACH | |
| Поддержка section type #5 — информация планирования UE | |
| Поддержка section type #6 — передача информации канала для конкретного UE ID | |
| Beamforming | Beamforming по индексу (предопределённый beamforming) |
| Динамический beamforming по весам | |
| Динамический beamforming по атрибутам | |
| Beamforming на основе информации канала | |
| Гибкий динамический beamforming по весам | |
| Окно передачи O-DU | Настраиваемый downlink Timing Advance |
| Транспорт | Поддержка фрагментации прикладного уровня |
| Поддержка VLAN | |
| Настраиваемый MAC-адрес | |
| Управление размером MTU | |
| Поддержка Jumbo packet |
Примечание 1. Для программных приложений Open RAN Studio и сторонней аппаратной платформы гарантированные спецификации отсутствуют.
| Open RAN Explorer | Поддерживаемые стандарты и характеристики производительности |
| Функции Explorer | Двунаправленное отображение Tx/Rx |
| Трасса с временными метками | |
| Сводка сообщений O-RAN U-plane и C-plane | |
| Перекрёстные ссылки между представлениями | |
| Фильтры | Фильтрация по потокам |
| Фильтрация трассы по одной несущей | |
| Поддержка протоколов | Ethernet, VLAN, eCPRI и O-RAN |
| Измерения уровня IQ | Настраиваемая разрядность IQ |
| Извлечение несжатых IQ из захвата | |
| Детали PRB | Просмотр байтов Hex |
| Восстановленные IQ | |
| Представление созвездия | |
| Извлечение IQ (требуется U5040IQEB) | IQ-информация, встроенная в PRB, может быть извлечена для RF-измерений модуляции с PathWave VSA |
| Выход в формате .orb |
Решения Keysight для тестирования O-RAN
Комплексные решения Keysight для проектирования и тестирования O-RAN позволяют ускорить разработку продуктов O-RAN от физического до прикладного уровня и охватывают весь рабочий процесс — моделирование, проектирование, верификацию, производство, развёртывание и оптимизацию.
Keysight предлагает общие программные и аппаратные платформы, соответствующие актуальным стандартам 3GPP, позволяющие экосистеме быстро и точно валидировать чипсеты, устройства и сети O-RAN, а также эмулировать сценарии поведения абонентов.
Характеристики Keysight Open RAN Studio Software — программное обеспечение для эмуляции O-DU и тестирования O-RAN Radio
Документация Keysight Open RAN Studio Software — программное обеспечение для эмуляции O-DU и тестирования O-RAN Radio
Возможность автоматизации с помощью собственного ПО: интеграция, автоматизация измерений, собственные база данных и VISA-мост.
СПОАИ — специальное программное обеспечение для автоматизации измерений, разработанное на мощностях "Акметрон" — отечественного разработчика программного обеспечения, производителя и крупнейшего поставщика оборудования с 2012 года.
Это клиент-серверное приложение с многопользовательской распределённой архитектурой, которое решает задачи повышения производительности труда на производстве, сокращения длительности измерений и снижения требований к квалификации персонала. ПО внесено в реестр Минцифры: №28145
Ключевые преимущества:
- Полный цикл «под ключ»: от разработки до сопровождения
- Клиент-серверная архитектура с самостоятельной переналадкой
- Централизованный сбор и хранение результатов в БД с возможностью миграции в вашу БД
- Генератор отчетов на основе ваших шаблонов (docx. и xlsx.)
- Управление приборами с любым типом интерфейса
- ПО работает на системах Windows, Linux, MacOS, доступна веб-версия
Результаты внедрений:
- Непрерывная работа в автоматическом режиме до 48 часов
- До 4 500 измерений за этап
- Одновременное управление 15+ приборами
- Автоматизация техтренировки и полной программы испытаний выпускаемых изделий — более 10 контролируемых приборов на одном рабочем месте, до 4 500 автоматизированных измерений в каждом этапе, непрерывная работа в автоматическом режиме 24–48 часов
- Измерение радиотехнических характеристик приемопередающих модулей
- Автоматизация тестирования фотонных интегральных схем
- Контроль и испытания СВЧ-усилителей для космических аппаратов
Для каждого продукта мы предоставляем полный комплект документации: инструкция по установке с пошаговой настройкой, руководство по эксплуатации с описанием требований и рабочих процессов, презентация с обзором возможностей и кейсов внедрения.
Предоставим систему с учётом требований промышленных стандартов и рассчитанную на многолетнюю эксплуатацию. Также мы обеспечиваем соответствие отраслевым требованиям, надёжность архитектуры для критических систем и масштабируемость без потери стабильности.
Наши специалисты помогут вам решить самые сложные задачи по автоматизации, измерениям и интеграции
Сервисное обслуживание
