LTE eNB의 성능 테스트

목표

진화된 NodeB, eNodeB 또는 eNB라고 하는 LTE 기지국을 개발할 때는 올바르게 작동하는지 알아보기 위해 일련의 다양한 테스트를 실시해야 합니다. 송신기와 수신기를 확인한 후 성능을 평가는 데, 이렇게 하는 이유는 3GPP 기술 규격(TS) 36.141의 8절에 나온 요건을 준수해야 하기 때문입니다. 이때 핵심은 다양한 전파 조건 하에서 업링크의 물리적 채널, 물리적 업링크에서 공유하는 채널(PUSCH), 물리적 업링크 제어 채널(PUCCH)의 수신 및 복조 성능이며, 다양한 페이딩 프로파일과 노이즈 레벨도 중요합니다.

PUSCH와 관련하여 2개의 까다로운 테스트 요건이 지정되어 있는데, HARQ 피드백과 업링크(UL) 타이밍 조정입니다. 하이브리드 자동 반복 요청(HARQ)을 이용하면 재전송을 요구하면서 데이터 패킷 오류를 수정할 수 있습니다. 올바르게 수신된 데이터 패킷은 eNB를 통해 확인(ACK)됩니다. NACK(non-acknowledgement, 비확인)를 사용하면 오류가 있는 데이터 패킷이 다른 중복 버전으로 재전송되도록 요청합니다. 증가한 중복 비트와 낮은 차수의 변조가 열악한 채널 조건에서 사용됩니다. 이렇게 되면 올바르게 수신할 가능성이 커지지만, 사용 가능한 데이터 레이트는 낮아집니다.

UL 타이밍 조정을 이용하면 eNB가 직교성을 유지하기 위해 무선 셀에서 다양한 사용자 장치(UE)의 전송 신호들을 정렬할 수 있습니다. 이렇게 되면 연속 서브 프레임과 인접한 하위 반송파 상의 간섭이 최소화되는데, 이는 eNB가 특정 서브 프레임 동안에만 데이터를 수신할 수 있는 TD-LTE에게 특히 중요합니다. 로데슈바르즈는 강력하고 편리하며 비용 효과가 높은 원박스 솔루션을 제공하여 eNB 성능 테스트를 간소화합니다.

T&M 솔루션

R&S^®SMW200A 벡터 신호 발생기에는 표준 LTE 신호 생성 기능이 있습니다. AWGN(가산 백색 가우스 노이즈) 및 페이딩 옵션을 갖춘 다양한 페이딩 프로파일과 노이즈 레벨을 사용하면 eNB의 UL 성능 테스트를 위한 실제 전송 조건을 안정적으로 시뮬레이션할 수 있습니다. HARQ 피드백 및 UL 타이밍 조정에 대한 표준 테스트에서는 테스트 중인 eNB와 신호 발생기 사이에 직렬 피드백 라인이 필요합니다. HARQ 피드백만을 테스트하는 경우에는 2진법 ACK/NACK 정보를 전송하는 간단한 선 하나만 있으면 됩니다.

HARQ 피드백 성능 테스트

PUSCH는 3GPP 적합성 규격에 따라 지정된 노이즈 대비 신호 비율(SNR)과 페이딩 프로파일에서 특정 처리량 값을 달성해야 합니다. 사전 정의된 신호 설정과 함께 까다로운 다중 경로 페이딩 전파 프로파일을 포함하여 다양한 테스트 시나리오가 구성되어 있습니다. 이와 같이 고정된 참조 채널(FRC)에 따라 변조 방식, 채널 코딩 정보 및 할당된 리소스 블록 수가 결정됩니다. 필수 FRC와 페이딩 프로파일이 R&S^®SMW200A에 구현되어 있습니다.

또한 R&S^®SMW200A는 UE의 작업을 시뮬레이션하면서 eNB가 채널이 코딩된 데이터 패킷의 전송을 제어할 수 있게 합니다. eNB가 까다로운 전송 조건 등의 이유로 데이터 패킷의 재전송을 요구하는 경우 신호 발생기가 자동적으로 다음 중복 버전이나 eNB의 피드백 명령에서 인코딩된 버전을 사용한다.

UL 타이밍 조정 테스트

3GPP는 eNB의 타이밍 조정 성능이 테스트되도록 지정합니다. 3GPP TS36.141, 8.2.2절의 테스트에서는 2개의 UE를 사용하는 시뮬레이션이 필요한데, 하나는 참조로 사용되는 고정 UE이고 다른 하나는 eNB에서 시간이 조정되는 이동 UE입니다. 채널 조건에서는 2개의 다른 시나리오가 사용됩니다.

2경로 컨셉에서는 R&S^®SMW200A가 타이밍 조정 테스트 전체를 지원합니다. 이동 UE는 미리 정의된 시나리오 1 또는 시나리오 2에 따라 발생기 경로 하나에서 시뮬레이션되며, 고정 UE는 다른 경로에서 시뮬레이션됩니다. 요청된 시간 이동에 따라 신호 발생기가 시뮬레이션된 UE의 UL 신호를 실시간으로 지연시키거나 진행시킵니다.

요구되는 throughput은 테스트 중인 eNB가 올바른 UL 타이밍 명령을 보내는 경우에만 달성됩니다. 이와 같은 UL 타이밍 조정에서는 HARQ 재전송이 사용됩니다.

페이딩으로 실제 LTE 신호를 시뮬레이션하고 HARQ 피드백 및 UL 타이밍 조정 명령을 처리하는 기능이 탑재된 R&S^®SMW200A는 기지국 테스트에서 가장 이상적이고 편리한 솔루션입니다.