VIAVI专家视角｜使用TeraVM AI RAN场景生成器测试和优化网络

11/04/2024，光纤在线讯，VIAVI（唯亚威通讯）种类广泛的模拟器组合产品可以在各个方面模拟RAN网络，从专用系统到3GPP和O-RAN网络，包括未来的6G/NTN和HetNet部署。RAN场景生成器（RSG）是一款系统级RAN模拟器，专门设计用于在近实时和非实时场景中验证和衡量新兴开放式RAN生态系统，尤其是RAN 智能控制器(RIC)。此外，它可以生成RAN的特定数据集，这种数据集能够用于训练智能AI驱动的RAN应用（如SON、rApps、xApps等）的AI/ML模型。

      
     RSG可以精准模拟系统级RAN行为，创建一套模拟真实网络状况和行为的RAN数字孪生（RDT）系统。这种强大的解决方案可以在真实和合成的地图上模拟各种拓扑结构、配置、移动模式和流量分布曲线。AI RSG支持4G、5G、新兴的6G和NTN网络，为训练AI驱动的模型来优化大规模MIMO等技术提供了无限的可能性，这对高级网络的性能至关重要。

      
可扩展性
     TeraVM AI RSG可以模拟多达10000个用户设备（UE），并针对每个基准服务器可模拟1000到5000个单元格。它可以部署在云环境中的Docker容器中或专用服务器上。其部署规模取决于具体的用例，能够从每分钟到每日的不同间隔以各种粒度生成数据，长达几周甚至几个月。这种工具的可扩展性矩阵有助于针对不同场景定义参数。

用例和功能
     用户可以导入包含街道、建筑物和网络配置的真实世界地图，以创建模拟移动、切换和资源请求的UE配置文件。还可以生成流量需求曲线，使UE能够在消耗不同数量的物理资源块（PRB）的同时，在空闲和活动状态之间切换。第1层无线电状态被建模并馈送到第2层调度器中，该调度器基于信道质量指示符（CQI）分配物理资源块（PRB）。AI RSG支持各种调度类型，并允许用户引入干扰等异常情况，以研究其对信噪比（SNR）和吞吐量的影响。

     MU-MIMO（多用户多入多出）：AI RSG支持使用有源天线和各种波束形成技术（包括模拟、数字和混合方法）进行第1层模拟。它能容纳不同类型的有源天线，具有可配置的波束形成阵列，如SSB和CSI-RS。RSG可以通过导入建筑物和材料的详细描述来模拟真实的社区。最初，这是一种合成模拟器，现在它支持遵照3GPP标准（TS 38.901）实施的各种室内覆盖方法。该工具已被那些发展大规模MIMO用例的一线客户成功运用。

     非地面网络：RAN场景生成器正在通过整合其对非地面网络（NTN）的支持、完善其地面网络功能来提升自身能力。这为机器学习（ML）训练提供了必要的NTN 关键性能指标，优化了卫星资源的使用，同时也考虑了成本和带宽。RSG有助于ML模型训练，以在非地面网络（NTN）和地面网络之间做出高效的切换决策，确保平稳且经济高效的转换。此外，AI RSG还包括一种NTN规划工具，用于解决紧急切换场景、容量规划和物联网覆盖问题，使其成为高级网络规划的综合解决方案。

     RAN 智能控制器：AI RAN场景生成器为各种网络场景中训练r/xApps提供了一种经济高效的解决方案。通过模拟不同的流量模式和用户行为，它将r/xApps暴露在真实的RAN条件下，为现场部署做好准备。该工具可以通过控制不同时间内的用户移动、用户计数和服务使用来模拟动态环境，同时考虑了不断变化的无线电条件及其对资源和调度的影响。这种动态模拟器在闭环中运行，与应用交互并模仿整个网络的行为。

     AI优化：整合真实网络流量模式和关键性能指标可以增强真实感，将系统转变为反映运营商实际网络的全面数字孪生系统，并充分训练AI/ML优化算法以提高性能。

     AI RAN场景生成器（RSG）为当前和未来的网络测试和优化提供了一套灵活、完整的解决方案，配备了数据暴露、集成和应用验证引擎。随着网络的发展，VIAVI致力于扩展该工具的功能，以满足这些不断增长的需求。从AI赋能的RSG到充分开发的RAN数字孪生技术，这种发展历程反映了VIAVI正在进行的创新和技术进步。