C 대역에서 5G 및 위성 서비스 공존

배경

C 대역은 대륙 규모의 커버리지를 제공하며, FSS(Fixed Satellite Services)에 할당됩니다. 미국의 다운링크 주파수는 3.7 GHz ~ 4.2 GHz이며, 유럽의 경우 3.4 GHz ~ 4.2 GHz입니다. C 대역은 지상 인프라가 취약하거나 없는 농촌과 어촌 지역에서 통신 및 방송 서비스를 지원하는 데 적합합니다. C 대역의 또 다른 이점은 날씨에 의한 신호 흡수(Rain Fade)가 낮아 열대 지역에서 안정적 링크를 구축하기에 이상적이라는 점입니다. 또한 C 대역에서 운영하는 서비스는 긴급 상황과 재해 복구에 필수적입니다. 하지만 상대방과 동일한 주파수 스펙트럼을 공유할 경우(그림 1 참조) 기존 서비스에 간섭이 발생할 수밖에 없습니다(그림 2 참조). 다운링크에서는 간섭으로 인해 LNB(Low Noise Block)가 포화 상태가 될 수 있습니다. 필터는 고정 및 이동 기지국의 기존 수신 시스템에 적용할 수 없습니다. 정지 궤도로부터 지구까지 36,000km를 이동하면서 감쇄되어 수신된 신호는 약하고 더 이상 탐지할 수 없게 됩니다. 규정에 명시된 제한 수치는 셀룰러 네트워크 계획 시 지침을 제시하지만 지침을 준수할 경우에도 예상보다 넓은 범위에서 전파가 방출되지 않는다는 점이 보장되는 것은 아닙니다.

목표

C 대역에서 5G와 위성 서비스가 문제 없이 공존하려면 성능 한계를 식별하기 위해 구성부품 및 시스템 수준에서 간섭 신호를 테스트해야 합니다. 규제 준수를 위해서는 인접 기지국의 EIRP(Equivalent Isotropic Radiated Power, 등가 등방성 복사 전력)를 정의하고 대역 외 방출을 식별해야 합니다. 기존 기지국의 EIRP 대신 TRP(Transmitted Radiated Power) 수치가 5G와 같은 액티브 안테나 시스템에 사용됩니다.

로데슈바르즈 솔루션

물리적 계층에서 공존 시나리오

실험실에서 복잡한 간섭 시나리오를 시뮬레이션할 경우 R&S®SMW200A Vector Signal Generator가 적합합니다. 이 발생기는 많은 사전 정의 5G 파형을 제공하며, 5G New Radio 파형까지 설계할 수 있습니다. 일반적으로 DVB-S2 신호는 위성 신호로 사용되며, R&S®SMW200A를 사용하여 발생할 수 있습니다. R&S®WinIQSIM2™ 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하면 온보드 5G 및 위성 신호 발생 이외에도 PC에서 이러한 신호를 설계하는 것이 가능합니다. 그런 다음 설계한 신호를 PC에서 R&S®SMW200A를 타겟 기기로 전송할 수 있습니다. R&S®SMW200A에는 두 RF 경로가 있어 위성 신호와 함께 5G 신호를 제공하는 데 있어 최적의 신호 발생기라 할 수 있습니다. 이 셋업을 사용하여 DUT를 자극하고 5G가 DVB-S2 수신에 미치는 영향을 시뮬레이션할 수 있습니다. R&S®SMW200A는 임의 파형 발생기 기능을 사용하여 발생할 수 있는 다른 형태의 위성 신호에도 적합합니다. 다른 노이즈 유형과 페이딩을 편리하게 추가할 수 있습니다.

라이브 DVB-S2 신호에 미치는 영향 시뮬레이션

방상 신호를 실시간으로 발생하는 전문기기가 필요하다면 R&S®BTC Broadcast Test Center를 사용하십시오. 외부 소스에서 이 기기로 라이브 MPEG-2 전송 스트림을 공급하거나 내장된 전송 스트림 발생기를 사용하여 라이브 콘텐츠를 송출한 다음 DVB-S2 표준에 따라 변조할 수 있습니다. 비디오 또는 데이터 콘텐츠가 포함된 DVB-S2 신호는 모뎀으로 디코딩할 수 있습니다. 또한 원하는 DVB-S2 신호에 간섭 신호를 추가할 수 있습니다. 원하는 신호 또는 원하지 않는 신호가 I/Q 레벨에서 내부적으로 결합되거나 RF에서 외부적으로 결합할 수 있습니다. R&S®SMW200A 및 R&S®BTC, 두 신호 발생기를 모두 사용할 경우 R&S®SMW200A는 5G 신호 전문 기기로, R&S®BTC는 라이브 콘텐츠가 포함된 DVB-S2 방송 신호를 제공하는 기기로 사용하여 두 전문 기기의 기능을 모두 사용할 수 있습니다.

대역 및 대역 외 방출 분석

5G 및 위성 신호를 복조하고 각 신호 또는 두 신호에 미치는 영향을 포괄적으로 분석하려는 경우 R&S®FSW High-End Spectrum Analyzer가 가장 적합합니다. 이 기기는 RF 신호를 측정하고 이러한 신호가 정의된 대역 및 대역 외 방출 한도를 준수하도록 합니다. 그림 3은 R&S®FSW를 사용하여 측정한 DVB-S2 및 5G 신호를 나타냅니다.

전망

6GHz 이상의 다양한 주파수가 5G에 대한 이점을 가지고 있습니다. 5G 공존 시나리오는 Ka, Q, V 위성 대역에서 나타날 것으로 예상됩니다. 로데슈바르즈 기기는 이미 관련 주파수 대역과 전송 기술을 지원하고 있습니다.

요약

다양한 기기와 기술을 이용하여 5G와 위성 신호의 공존을 쉽게 시뮬레이션하고 함께 테스트할 수 있습니다. 이에 따라 주파수 관리 당국, 위성 네트워크 서비스 제공업체, 통신 엔지니어는 많은 시간을 절감하고 수신기 시스템, 기지국, 구성부품을 제대로 테스트하는 데 더욱 집중할 수 있습니다. 로데슈바르즈 솔루션을 이용해 복잡한 공존 시나리오를 가장 빠르고 간단하게 시뮬레이션할 수 있습니다.

장점

• 복잡한 간섭 시나리오를 쉽고 빠르게 셋업
• R&S®SMW200A를 사용하여 전체 C 대역 커버리지
• R&S®SMW200A의 뛰어난 유연성을 이용한 사용자 정의 간섭 시나리오
• DVB-S2/S2X를 이용하여 실시간 비디오 및 데이터 콘텐츠를 전송하는 독자적 R&S®BTC 솔루션
• 미래 공존 및 간섭 테스트 요구사항 대비