University of Oulu

Uplink data measurement and analysis for 5G eCPRI radio unit

Saved in:
Author: Hämäläinen, Harri1
Organizations: 1Elektroniikan ja tietoliikennetekniikan maisteriohjelma
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 4 MB)
Pages: 80
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202011273208
Language: English
Published: Oulu : H. Hämäläinen, 2020
Publish Date: 2020-11-27
Thesis type: Master's thesis
Tutor: Pouttu, Ari
Reviewer: Pouttu, Ari
Niemelä, Ville
Description:

Abstract

The new 5G mobile network generation aims to enhance the performance of the cellular network in almost every possible aspect, offering higher data rates, lower latencies, and massive number of network connections. Arguably the most important change from LTE are the new RU-BBU split options for 5G promoted by 3GPP and other organizations. Another big conceptual shift introduced with 5G is the open RAN concept, pushed forward by organizations such as the O-RAN alliance. O-RAN aims to standardize the interfaces between different RAN elements in a way that promotes vendor interoperability and lowers the entry barrier for new equipment suppliers. Moreover, the 7-2x split option standardized by O-RAN has risen as the most important option within the different low layer split options. As the fronthaul interface, O-RAN has selected the packet-based eCPRI protocol, which has been designed to be more flexible and dynamic in terms of transport network and data-rates compared to its predecessor CPRI. Due to being a new interface, tools to analyse data from this interface are lacking.

In this thesis, a new, Python-based data analysis tool for UL eCPRI data was created for data quality validation purposes from any O-RAN 7-2x functional split based 5G eCPRI radio unit. The main goal for this was to provide concrete KPIs from captured data, including timing offset, signal power level and error vector magnitude. The tool produces visual and text-based outputs that can be used in both manual and automated testing. The tool has enhanced eCPRI UL datapath testing in radio unit integration teams by providing actual quality metrics and enabling test automation.

Uplink datamittaukset ja -analyysi 5G eCPRI radiolla

Tiivistelmä

Uusi 5G mobiiliverkkogeneraatio tuo mukanaan parannuksia lähes kaikkiin mobiiliverkon ominaisuuksiin, tarjoten nopeamman datasiirron, pienemmät viiveet ja valtavat laiteverkostot. Luultavasti tärkein muutos LTE teknologiasta ovat 3GPP:n ja muiden organisaatioiden ehdottamat uudet radion ja systeemimoduulin väliset funktionaaliset jakovaihtoehdot. Toinen huomattava muutos 5G:ssä on O-RAN:in ajama avoimen RAN:in konsepti, jonka tarkoituksena on standardisoida verkkolaitteiden väliset rajapinnat niin, että RAN voidaan rakentaa eri valmistajien laitteista, laskien uusien laitevalmistajien kynnystä astua verkkolaitemarkkinoille. O-RAN:n standardisoima 7-2x funktionaalinen jako on noussut tärkeimmäksi alemman tason jakovaihtoehdoista. Fronthaul rajapinnan protokollaksi O-RAN on valinnut pakettitiedonsiirtoon perustuvan eCPRI:n, joka on suunniteltu dynaamisemmaksi ja joustavammaksi datanopeuksien ja lähetysverkon suhteen kuin edeltävä CPRI protokolla. Uutena protokollana, eCPRI rajapinnalle soveltuvia data-analyysityökaluja ei ole juurikaan saatavilla.

Tässä työssä luotiin uusi pythonpohjainen data-analyysityökalu UL suunnan eCPRI datalle, jotta datan laatu voidaan määrittää millä tahansa O-RAN 7-2x funktionaaliseen jakoon perustuvalla 5G eCPRI radiolla. Työkalun päätarkoitus on analysoida ja kuvata datan laatua laskemalla datan ajoitusoffsettia, tehotasoa, sekä EVM:ää. Työkalu tuottaa tulokset visuaalisena ja tekstipohjaisena, jotta analyysia voidaan tehdä niin manuaalisessa kuin automaattisessa testauksessa. Työkalun käyttöönotto on tehostanut UL suunnan dataputken testausta radio-integrointitiimeissä, tarjoten datan laatua kuvaavaa metriikkaa sekä mahdollistaen testauksen automatisoinnin.

see all

Subjects:
Copyright information: © Harri Hämäläinen, 2020. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.