5G NTN 위성 테스트

위성 RF 노드 테스트

3GPP 규격 TS 38.108은 5G 네트워크에서 NR SAN(Satellite Access Nodes)의 최소 RF 특성 및 최소 성능 요구사항에 대해 규정합니다. 이 규격은 송신 전력, 수신기 감도, 주파수 범위, 변조 방식, 채널 대역폭 등의 파라미터를 정의하여 SAN이 위성 링크를 통한 안정적, 효율적 통신에 필요한 기준을 충족함을 보장합니다.

위성 액세스 노드에 대한 RF 적합성 테스트 시나리오는 TS 38.181 규격에 정의되어 있습니다.이 규격은 잘 알려진 기지국 RF 적합성 테스트 규격인 TS 38.141에 상응하는 "위성" 규격으로 볼 수 있습니다.

테스트는 SAN 카테고리에 따라 전도성 또는 비전도성 OTA(Over-the-Air) 테스트로 실행할 수 있습니다. 기지국 RF 테스트와 마찬가지로, SAN RF 테스트는 송신기 테스트, 수신기 감도 테스트, 수신기 성능 테스트를 포함합니다. 3GPP는 재현가능성과 비교가능성을 보장하기 위한 FRC(Fixed Reference Channels)를 정의합니다.

위상 배열 안테나 특성분석

PAA(Phased Array Antenna, 위상 배열 안테나)는 지상파 네트워크와 NTN의 융합에 중요합니다. NTN이 발전함에 따라, 산업계는 통신망에 위성 기능을 통합하거나 첨단 PAA를 개발하는 등 여러 과제에 대응해야 합니다. 이 안테나는 지상파 네트워크와 NTN 구성요소 간의 끊김 없는 통신을 보장하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

PAA는 빠르게 재구성 가능하며 실제 처리량 요구사항에 더욱 유연하게 대응합니다. 기타 이점은 다음과 같습니다.

• 더욱 높은 신호대잡음비
• 높은 게인으로 안정적 장거리 통신
• 모듈식, 확장형 아키텍처
• 개선된 빔 민첩성으로 효율적 추적
• 디지털 빔포밍으로 복수 서비스 지원 및 간섭 완화
• 더욱 길어진 사용 수명

기존에 LNA(Low-Noise Amplifier)와 방사 소자에 대해서는 개별적 특성분석을 수행했습니다. 하지만 통합 안테나로 전환되면서 이와 같은 구분은 가능하지 않게 되었으며 방사 소자와 증폭기를 단일 기기로 테스트해야 합니다. 테스트 항목은 예를 들어 다음과 같습니다.

• 통합 안테나 소자 교정
• 안테나 소자 간 위상 정합 테스트
• 등가 표면 전류 밀도 방식으로 오류 있는 배열 소자 식별
• 빔 주사 성능 검증 및 방사 전력 테스트

위성 인프라 테스트의 과제 해결

5G NTN위성 인프라를 테스트할 때에는 세 가지 주요 과제를 해결해야 합니다.

• 복잡성 증가
• 까다로운 신호 전파 조건
• NTN 및 지상파 인프라의 효율적이고 끊김 없는 동기화

NTN 신호 전파는 위성과 지상국 간 장거리에서 이루어지므로 지연이 발생할 수밖에 없습니다. 또한, 다양한 대기 조건, 노이즈, 다른 신호 및 서비스로 인한 간섭, 혼변조로 인해 신호가 약해질 수 있습니다.

NTN과 지상파 네트워크 간 끊김 없는 상호운용과 동기화를 달성하기 위해서는 복잡한 과제를 해결해야 하며 최적의 상호호환성 및 성능을 보장하기 위한 정교한 적합성 테스트가 필요합니다.

5G NTN 위성 테스트를 위한 고성능 솔루션

로데슈바르즈는 서브시스템 및 구성요소 테스트부터 궤도 내 작동에 이르는 모든 단계에서 우수한 성능과 안정성을 보장하는 스마트 테스트 및 계측 솔루션을 제공합니다.

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