LTE-Advanced 주파수 결합

LTE 표준을 제정한 표준화 기구인 3GPP(3rd Generation Partnership Project)는 Release 10에서 LTE-Advanced를 표준화하여 IMT-Advanced 요구 사항을 지원하고 있습니다.LTE-Advanced는 다양한 새로운 기능으로 구성되며 이들 중 가장 많은 수요가 있었던 기능은 CA(Carrier Aggregation)입니다. LTE-Advanced에서는 최대 20MHz 대역폭을 가지는 최대 5개의 Component Carrier를 결합하여 최대 100MHz의 총 송신 대역폭을 얻을 수 있습니다. 100MHz의 연속 스펙트럼을 소유하고 있는 네트워크 사업자는 없기 때문에 세 가지 Carrier Aggregation 모드가 있습니다. 대역 내 Contiguous/Noncontiguous 주파수 결합, 대역 외 주파수 결합. 3GPP에서 성능 요구 사항을 담당하는 RAN4(RAN Working Group 4)는 처음에는 두 개의 Component Carrier 결합만으로 제한해했습니다.

Carrier Aggregation을 위해 사용자 기기로 보내는 시그널링은 전체 프로토콜 스택이 아닌 특정 계층에만 영향을 미칩니다. 예를 들어 기기는 PCC를 통해 서비스를 제공하는 PCell(Primary Cell)에 영구적으로 연결되어 있습니다. 보안 키 교환, 이동성 정보와 같은 NAS(Non-Access Stratum) 기능은 PCell에서 제공됩니다. 모든 Secondary Component Carrier는 추가 송신 리소스로 이해됩니다. Carrier Aggregation의 시그널링은 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 및 RLC(Radio Link Control) 계층을 통과합니다. Secondary Component Carrier를 처리하기 위해 RRC(Radio Resource Control) 계층이 최종단으로 구성됩니다. 또한 RRC에서는 SCell의 매개변수를 구성합니다. MAC(Medium Access Control) 계층은 MAC 제어 요소가 활성화 또는 비활성화되므로 결합된 Component Carrier에 대한 Multiplexing 개체로서의 역할을 합니다.서브프레임 n에서 활성화되면, 8 Subframe(8ms) 이후 단말을 향해 자원이 할당되고 스케줄링 할당을 확인할 수 있습니다.MAC 계층이 Multiplxer로 동작하므로 각각의 Component Carrier는 자신만의 채널 코딩, HARQ, 데이터 변조 및 Resource 매핑등의 물리 계층 항목들을 따로 가지게 됩니다.

LTE-Advanced의 Carrier Aggregation을 활용하면 피크 데이터 속도 측면에서 IMT-Advanced의 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 서로 다른 주파수 대역에 대한 결합 또한 가능하기 때문에 네트워크 사업자의 관점에서 매우 필요한 기능이 됩니다.하지만 설계상의 주요 과제는 단말 측에 있습니다. 높은 대역폭과 다른 주파수 대역에서의 Carrier Aggregation을 지원하기 위해서는 구성 요소 설계(예: 광대역 전력 증폭기, 매우 효율적인 스위치, 조정 가능 안테나 요소)를 포함한 트랜시버 회로 설계가 더욱 복잡해집니다. 뿐만 아니라 PHY/MAC 계층에 제공된 추가 기능과 RRC 계층의 조정 사항을 철저히 테스트해야 합니다. 로데슈바르즈는 LTE-Advanced Carrier Aggregation 구현을 테스트하는 다양한 솔루션을 제공합니다. 예를 들어 기지국, 모바일 기기 또는 구성 요소에서 물리 계층 테스트를 수행하는 신호 발생기 및 분석기뿐만 아니라 모든 종류의 무선 기기와 칩셋에 대해 물리 계층 및 프로토콜 테스트를 수행하는 기지국 에뮬레이터 장비가 있습니다.

LTE-Advanced Carrier Aggregation 리소스

LTE-Advanced Carrier Aggregation 제품

  • R&S®SMW200A Vector Signal Generator
    • 2x2 MIMO 수신기 테스트의 통합 실시간 페이딩이 포함된 주파수 결합을 위한 로데슈바르즈만의 단일 장비 솔루션
    • Cross Carrier Scheduling, PUCCH 포맷 3 등 LTE-Advanced Carrier Aggregation 완벽 지원
    • 두개의 Baseband에서 Intraband, Interband Carrier Aggregation을 수행할 수 있는 직관적인 단일 사용자 인터페이스
    • Component Carrier의 Resource Block 할당을 시각화 하여 그래픽으로 표현하는 Time-Plan 인터페이스
  • R&S®FSW 신호 및 스펙트럼 분석기
    • LTE-Advanced Carrier Aggregation 테스트를 위한 160MHz 분석 대역폭
    • MSRA(Multistandard Radio Analyzer) 기능은 복수의 LTE Carrier 주파수 또는 다양한 표준(GSM, WCDMA, LTE 등) 신호들을 동시에 측정합니다.
    • 직관적인 터치 스크린 작업으로 여러 Component Carrier에서 계측 결과의 상관 관계를 분석할 수 있습니다.
  • R&S®CMW Platform
    • 관련된 모든 무선 표준(예: GSM, UMTS/HSPA+, CDMA2000®, LTE)과 관련 inter-RAT 메시지를 지원하는 무선 기기의 에어 인터페이스를 테스트하는 통합 테스터
    • LLAPI PHY 테스트 시나리오 지원을 포함한 확장된 LTE-Advanced PHY 테스트 / RF 테스트
    • MLAPI 계층 3 테스트를 지원하는 시나리오를 포함한 LTE-Advanced 프로토콜 스택 테스트 지원
    • LTE-Advanced에 대한 풀 프로토콜 스택 테스트(이동성 테스트 시나리오 포함)
    • 애플리케이션 테스트
  • R&S®TSMW 범용 무선 네트워크 분석기
    R&S®TSMW 범용 무선 네트워크 분석기
    • 네트워크 계획, 설치, 최적화, 모니터링 등에 적합한 툴
    • LTE-Advanced Carrier Aggregation 계측에 적합: 각각 최대 20MHz 대역폭을 지원하는 두 개의 독립적 RF 및 신호 처리 경로
  • R&S®ROMES4 드라이브 테스트 소프트웨어
    • 모든 통신기술을 지원하는 단일 소프트웨어(GSM, WCDMA, LTE, CDMA2000®1xEV-DO, WiMAX, Tetra: "모든 것을 하나의 지붕 아래")
    • LTE-Advanced Carrier Aggregation을 위한 네트워크 최적화
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주제: LTE / LTE-Advanced

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