R&S®Server-Based Testing으로 5G New Radio 멀티캐리어 테스트 시간 절감

R&S®Server-Based Testing은 동시 실행 가능한 워크로드의 테스트 시간을 줄일 수 있습니다. 5G NR(5G New Radio) 멀티캐리어 신호는 각 요소의 캐리어를 독립적으로, 동시에 분석할 수 있는 최적의 워크로드입니다. 예제 EVM 측정에서는 단일 기기에서 I/Q 데이터를 수신할 때에도 시나리오 테스트 시간이 크게 감소합니다.

5G NR 멀티캐리어 DUT
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목표

5G NR 멀티캐리어 DUT의 성능을 벤치마킹해야 하며 EVM(Error Vector Magnitude)이 측정 기준입니다.

5G NR 신호의 테스트 시간은 복잡성과 커진 대역폭으로 인해 이전 세대 무선통신 기술에 비해 늘어났습니다. 긴 테스트 시간을 줄이기 위한 한 가지 방법은 5G 프레임의 한 부분만 평가하는 것입니다. 하지만 측정 시 3GPP 표준을 준수하고 풀 프레임을 분석해야 하는 경우에는 가능하지 않습니다.

FR2(주파수 대역 2)에서 각 요소 캐리어의 대역폭이 100 MHz인 Full Frame 5G NR 멀티캐리어 신호를 측정하는 경우를 가정하겠습니다.

로데슈바르즈 미드레인지 또는 하이엔드 스펙트럼 분석기에 R&S®FSx-K144 5G NR 옵션을 탑재하면 왼쪽 그림과 같이 전력 범위에서 EVM 성능을 평가하는 측정 시나리오를 셋업할 수 있습니다. 그러나 캐리어는 순차적으로 측정되며 테스트 시간은 측정하는 캐리어의 수에 비례합니다.

59회 측정 시 총 테스트 시간
59회 측정 시 총 테스트 시간
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로데슈바르즈 솔루션

R&S®Server-Based Testing을 사용하면 신호 분석 아웃소싱과 동시 처리를 통해 5G NR 멀티캐리어 테스트 시간을 절감할 수 있습니다. 사용자는 동시 실행의 수준을 결정하고 작업을 수행하는 SAMS(Signal Analysis Microservices)를 구성할 수 있습니다.

참고: 마이크로서비스는 기기와 동일한 알고리즘을 이용합니다(예: 5G NR 분석 시 R&S®FSV3-K144). 따라서 R&S®Server-Based Testing의 측정 결과는 기기에서 측정한 결과와 동일합니다.

R&S®Server-Based Testing은 강력한 서버 하드웨어에 설치한 경우와 여러 소스에서 I/Q 데이터를 수신할 때 최대 잠재력을 나타냅니다. 이 애플리케이션 카드는 I/Q 데이터 소스로 단일 기기만 사용한 경우 테스트 시간이 크게 절감되는 것을 보여줍니다. 이를 보여주기 위해 파워 스윕 멀티캐리어 EVM 성능 측정을 두 번 수행합니다(오른쪽 그림 참조).

  • R&S®FSVA3000에서만
  • R&S®Server-Based Testing을 사용하여 신호 분석 수행

두 경우 모두 기기는 자동 진폭 레벨링과 I/Q 캡처링을 실행했습니다. 신호 분석 시간은 요소 캐리어의 수에 따라 비례적으로 늘어납니다. 각 캐리어 분석은 독립적이며 R&S®Server-Based Testing에서 다른 캐리어와 동시에 분석할 수 있습니다. 위 그림은 R&S®Server-Based Testing을 사용할 때 기기만 사용하는 경우에 비해 8개 요소 캐리어를 이용한 측정의 테스트 시간이 89% 감소함을 보여줍니다.

최적의 SAMS(Signal Analysis Microservices) 수 찾기

최적의 SAMS 수는 멀티서버 큐잉 모델로 추정할 수 있습니다. 중요한 파라미터는 두 가지, 즉, I/Q 데이터의 평균 도착 시간과 한 개 SAMS에서 신호 분석을 실행하는 데 소요되는 평균 시간입니다1)

1) 최적의 SAMS 수를 추정하는 방법은 로데슈바르즈 스펙트럼 분석기 제품 관리 팀에 문의하십시오.

SAMS 수

필요한 하드웨어

필요한 SAMS 수가 확인된 후에는 그에 따라 하드웨어를 선택할 수 있습니다. 멀티캐리어 측정에 필요한 시간을 원하는 만큼 절감하려면 4 SAMS로 충분합니다. 로데슈바르즈는 각 SAMS에 2 프로세서 코어를 권장합니다.

측정 시나리오를 두 가지 하드웨어 구성(8 프로세서 코어 탑재 소형 폼팩터 PC, 40 프로세서 코어 탑재 강력 서버)에서 실행했습니다.

소형 PC의 CPU는 기본 주파수가 높지만 최대 4 SAMS를 구성할 경우 약간 개선됩니다. 이 시스템의 하드웨어 리소스는 8 SAMS의 병렬 작동을 지원할 수 있을 만큼 충분하지 않습니다. 기기 두 대를 I/Q 데이터 소스로 사용하고 R&S®Server-Based Testing을 사용하여 8 SAMS를 적용하여 측정 시나리오를 실행할 경우 소형 PC에서 수행한 테스트 시간은 서버 구성에 비해 약 52% 더 길게 나타납니다.

R&S®Server-Based Testing을 이용한 예제 테스트 환경
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요약

R&S®Server-Based Testing은 여러 소스에서 I/Q 데이터를 수신할 때 최대 잠재력을 나타냅니다. 5G NR 멀티캐리어 측정은 원활한 동시 실행이 가능하며 단일 기기로 캡처한 데이터로 더욱 빠른 측정을 수행하는 데 최적의 워크로드를 제공할 수 있습니다. 이 시나리오에 대한 하드웨어 요구사항은 높지 않으며 소형 폼팩터 PC에서도 8개의 컴포넌트 캐리어를 이용한 측정 시 테스트 시간을 최대 89% 줄일 수 있습니다. 여러 I/Q 소스가 구성된 까다로운 측정 시나리오에서는 R&S®Server-Based Testing에 적절한 서버 하드웨어가 필요합니다.

주요 특징 및 장점

  • 5G NR 멀티캐리어 DUT의 정확하고 빠른 특성분석
  • 3GPP-적합 5G DL 및 UL, 4G DL EVM 계산 지원
  • 추가 지원: SEM, ACLR 등 업계 표준 스펙트럼 측정
  • R&S®Server-Based Testing을 이용한 동시 실행의 수준은 구체적 요구사항 및/또는 엔지니어/사용자에 의해 결정
  • I/Q 데이터를 캡처 및 내보내기할 수 있는 모든 로데슈바르즈 기기와 호환(I/Q 데이터는 호환 형식이어야 함)
  • 대부분의 로컬 운용(인터넷 연결 불필요)​

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