R&S®CMWcards를 이용한 NB-IoT F2L(Field-to-Lab) 테스트

목표

NB-IoT(Narrowband IoT)는 릴리스 13에서 3GPP에 의해 가장 먼저 표준화된 LPWAN(Low Power Wide Area Network) 무선 기술입니다. 이 기술은 제한된 대역폭인 200 kHz에서 작동하며, 세 가지 작동 모드: 독립형, 보호 대역, 대역 내에서만 배포 가능합니다. NB-IoT는 다양한 수직 산업(예: 물류 추적, 스마트 홈, 스마트 시티 등)에 적용되는 서비스를 제공합니다.

열악한 무선 조건에서도 우수한 실내 커버리지, 안정적 모빌리티 성능, 최소 전력 소비는 NB-IoT 모듈의 몇 가지 핵심 성능 지표에 불과합니다.

제품 출시 전 다양한 모바일 네트워크 사업자 네트워크에서 NB-IoT 모듈의 성능을 철저히 검증하는 것이 중요합니다. 제품이 시장을 리드하는 입지에 있는지 확인하기 위한 벤치마크 테스트를 실시해야 하는 경우도 있습니다. 현장 테스트는 이러한 배경에서 매우 중요한 역할을 수행합니다.

현장 테스트를 통해 실제 네트워크 환경에서 모듈을 테스트하고, NB-IoT 제품의 기능과 안정성에 대한 필요 신뢰 수준을 제공할 수 있습니다. 실제 환경은 동적으로 변화하기 때문에 현장 테스트 중 확인된 문제는 일반적으로 재현하기 어렵습니다. 그러므로 해결 방법을 검증하는 것도 어렵습니다.

로데슈바르즈 솔루션

R&S®CMWcards는 R&S®CMW500에서 실행되는 그래픽 테스트 스크립트 생성 툴로서 사전 프로그래밍 지식이 필요하지 않습니다. 몇 개의 카드만 설정하면 다양한 시그널링 테스트 스크립트를 만들어 다양한 테스트 시나리오를 시뮬레이션하고 기기의 프로토콜 동작을 검증할 수 있습니다. 각 카드는 사전 정의된 프로토콜 절차로 구성되어 있지만 사용자가 시그널링 매개변수를 조정할 수 있는 유연성을 제공합니다. 기본 탑재된 각 카드의 에러 검사 기능은 시그널링 흐름이 적합한지 여부를 확인해줍니다.

F2L(Field-to-Lab) 애플리케이션은 R&S®CMWcards와 긴밀하게 작동하며, 사용자는 이를 통해 연구소 환경에서 실제 네트워크 시나리오를 재현할 수 있습니다. 그런 다음 대부분의 현장 관련 문제를 통제 가능, 반복 가능하며 확정적인 방식으로 조사할 수 있습니다.

R&S®CMWcards와 F2L은 현장 동작 검증 시 강력한 도구입니다. 이 솔루션은 현장 로그에서 네트워크 구성을 추출한 다음 R&S®CMWcards에 가져와 셀 정보, RRC, NAS 메시지 등의 실시간 네트워크 구성과 결합해 테스트 시나리오를 시뮬레이션합니다.

이 애플리케이션은 L3 메시지 내용이 모듈 동작에 미치는 영향을 쉽게 테스트하기 위해 테스트 스크립트의 특정 L3(Layer 3) 메시지를 현장 로그 중 하나로 대체할 수 있습니다.

다운링크 메시지와의 동기화(옵션)를 사용하여 현장 RF 조건(예: RF 출력, 품질)을 추출하고 테스트 스크립트에 재현할 수 있습니다. 향후에는 가변적인 무선 환경을 확장하여 페이딩 조건을 시뮬레이션할 수 있게 됩니다.

애플리케이션 워크플로우

아래 그림은 NB-IoT 애플리케이션용 R&S®CMWcards F2L 기능의 일반적 사용 사례를 보여줍니다.

1. 현장 테스트 문제를 디버그하려면 가장 먼저 현장 테스트 로그 파일이 필요합니다. 이러한 유형의 로그 파일은 로그슈바르즈 네트워크 스캐너로 얻거나 UE 트레이스를 통해 캡처할 수 있습니다.

2. 현장 로그를 F2L 애플리케이션 마법사에 대한 입력으로 공급합니다. 마법사가 로그 파일을 자동으로 분석합니다. 사용자는 분석 출력을 기반으로 네트워크 매개변수와 추가 조사가 필요한 L3 메시지 내용을 결정합니다.

3. F2L 마법사는 현장 로그에서 추출된 네트워크 구성, 레이어 3 메시지, RF 매개변수가 포함된 네트워크 프로필을 생성합니다. 네트워크 프로필은 각 카드의 매개변수가 실제 네트워크의 매개변수와 같이 구성된 카드의 세트입니다.

4. 현장 테스트의 테스트 시퀀스를 반영하는 R&S®CMWcards 테스트 스크립트를 만듭니다. 아래 스크립트와 같은 예에서 사용자 평면 cIoT(cellular IoT) EPS 최적화가 등록된 NB-IoT DUT는 무선 링크 실패 후 다른 NB-IoT 셀에서 데이터 연결을 재개합니다.

5. 3단계에서 만든 네트워크 프로필을 선택합니다. 네트워크 프로필이 사용자가 4단계에서 만든 테스트 스크립트의 카드를 자동으로 교체합니다.

5단계 이후 R&S®CMWcards 테스트 시나리오는 랩 환경에서 라이브 네트워크 조건을 시뮬레이션합니다(R&S®CMW500).

R&S®CMWcards와 F2L의 결합은 연구소에서 NB-IoT 현장 테스트 문제를 재생성하고 결과적으로 해결하는 고유하고 강력한 방법을 제공합니다. 이 방식은 디버깅 효율성을 크게 향상하여 귀사의 OPEX를 최적화해줍니다.