무선 통신 | Massive MIMO 빔포밍 테스트

M-MIMO 빔포밍을 지원하는 O-RAN 무선 유닛 검증

작성자: Sanna Brandt, 로데슈바르즈 무선 통신 시장 부문 매니저

Massive MIMO(M-MIMO) 빔포밍 지원을 포함한 종합 Open RAN(O-RAN) WG4 적합성 테스트: O-RAN 무선 유닛이 M-MIMO 다운링크 및 업링크 빔포밍을 지원하는 경우, WG4 적합성 테스트의 범위도 그에 맞게 확대되어야 합니다.

과제: M-MIMO 빔포밍을 지원하는 O-RU

안테나 포트별로 EVM, 위상 및 진폭을 표시하는 R&S®VSE Vector Signal Explorer 소프트웨어를 사용한 빔포밍 측정

로데슈바르즈의 O-RU 테스트 솔루션

로데슈바르즈는 VIAVI Solutions와 협력하여 M-MIMO 빔포밍을 지원하는 강력한 O-RU 검증 솔루션을 제공합니다. 이 솔루션은 O-RAN ALLIANCE WG4.CONF에 부합하고, O-RU가 사전에 정의된 공간 빔을 사용하여 기본 3GPP 테스트 프레임을 전송할 수 있는지 검증합니다. 기능 검증과 적합성 테스트부터 성능 검증에 이르기까지 종합적인 O-RU 테스트가 가능합니다. 또한 이 솔루션은 모든 빔포밍 방식을 지원하여 시장에서 가장 광범위한 적용 범위를 제공합니다.

기존 O-RU 테스터 사용자는 위상 편이 매트릭스(PSM)와 R&S®RTO 오실로스코프를 추가하여 M-MIMO 빔포밍 테스트를 위한 구성을 손쉽게 업그레이드할 수 있으며, 이러한 간단한 업그레이드를 통해 테스트 투자 효과를 극대화할 수 있습니다.

O-RU 적합성 측정 방법

VIAVI TM500 O-RU Tester(O-DU 에뮬레이터)는 테스트 대상 O-RU를 동기화하고 구성합니다. R&S®SMW200A Vector Signal Generator와 같은 로데슈바르즈 신호 발생기는 RF 신호와 파형을 제공하는 반면, FSW 신호 및 스펙트럼 분석기와 같은 신호 및 스펙트럼 분석기는 전송된 신호를 캡처하고 업링크 및 다운링크에서 I/Q 데이터를 분석합니다.

R&S®RTO 오실로스코프를 추가하고 O-RU의 M-MIMO 안테나 포트에 PSM을 연결하면 다운링크 및 업링크 빔포밍을 순차적으로 측정할 수 있습니다.

  • R&S®SMW200A Vector Signal Generator는 PSM에 입력되는 업링크 신호를 생성합니다.
  • PSM은 O-RU를 향해 적절한 업링크 빔을 형성합니다.
  • 생성된 I/Q 데이터는 R&S®VSE Vector Signal Explorer 소프트웨어를 사용하여 캡처 및 평가됩니다.

O-RU 적합성 테스트를 간소화하기 위해 전체 테스트 구성이 VIAVI의 O-RU Test Manager Application(O-TMA)에 의해 완전히 자동화되고 제어됩니다. 실행할 테스트 항목을 선택하면 Test Manager가 자동으로 구성을 시작하고 테스트를 실행한 다음 테스트 보고서를 제공합니다.

M-MIMO 다운링크/업링크(DL/UL) 빔포밍 적합성 측정 방법

테스트 구성이 완료되면 O-DU 에뮬레이터가 I/Q 패킷에 빔 ID 정보를 입력하고 이를 Open Fronthaul(O-FH) 인터페이스를 통해 O-RU로 전송하면서 DL 측정이 시작됩니다.

I/Q 데이터 스트림을 수신하고 디코딩한 후 O-RU는 파형을 재구성하여 안테나 배열을 통해 RF 신호를 송신합니다. 이 신호는 PSM을 거쳐 R&S®RTO 오실로스코프로 전달되며, 여기에서 분석을 위해 캡처됩니다. 먼저 모든 안테나 포트에서 측정을 수행한 다음, O-RU에서 지원하는 가장 높은 번호(16, 32 또는 64)까지 포트 2개씩 세부 평가를 진행합니다. 캡처된 데이터는 R&S®VSE 소프트웨어로 처리되고 사전에 정의된 합격/불합격 기준을 통해 검증됩니다.

모든 포트 측정이 완료되면 시스템은 결과 로그와 요약 파일을 자동으로 생성하고, 최종 값은 보기 쉬운 표 형태로 제공됩니다. 안테나 포트가 테스트 엔지니어가 설정한 한계를 넘으면 해당 테스트는 실패로 표시됩니다.

업링크 테스트의 경우 R&S®SMW200A Vector Signal Generator가 UL 신호를 생성하여 PSM에 입력하고, PSM은 O-RU에 대응되는 업링크 빔을 형성합니다. O-RU는 수신 신호를 처리하고, 그 결과로 생성된 I/Q 데이터는 TM500 O-RU Tester에 의해 캡처 및 분석됩니다. 이후 VIAVI O-TMA가 모든 테스트 결과에 대한 합격/불합격 보고서를 제공합니다.

안테나 포트별로 EVM, 위상 및 진폭을 표시하는 R&S®VSE Vector Signal Explorer 소프트웨어를 사용한 빔포밍 측정

요약

로데슈바르즈와 VIAVI Solutions가 제공하는 이 완전 통합형 자동화 테스트 솔루션은 M-MIMO 빔포밍을 지원하는 O-RU의 신뢰성 있는 검증을 위해 O-RAN ALLIANCE WG4 및 3GPP 규격을 준수합니다. 이 테스트 솔루션은 모든 빔포밍 방식을 지원하고 다운링크와 업링크 모두에 대해 종합적인 적합성 보고서를 제공합니다.

미래 변화에도 대응할 수 있도록 구성되어 변화하는 표준에 맞춰 확장하거나 축소할 수 있습니다. 또한 재사용할 수 있다는 점이 큰 장점으로, 별도의 시스템을 추가하거나 장비를 중복 도입할 필요 없이 기존 O-RU 테스터를 손쉽게 업그레이드할 수 있습니다. 솔루션에 포함된 자동화된 제어 기능과 상세한 결과 기록은 적합성 테스트를 간소화하고 인증 프로세스에 걸리는 시간을 단축합니다.

M-MIMO 빔포밍을 지원하는 O-RU 검증 테스트 구성:

  • R&S®SMW200A Vector Signal Generator
  • R&S®RTO 오실로스코프
  • R&S®VSE Vector Signal Explorer
  • 위상 편이 매트릭스(PSM)
  • VIAVI TM500 O-RU Tester
  • VIAVI O-RU Test Manager Application(O-TMA)
  • 옵션:
    • FSW 신호 및 스펙트럼 분석기
    • R&S®NGx Power Supply 시리즈
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