NTN(Non-terrestrial Networks, 비지상망)을 위한 CMX500

미래 통신 구현

CMX500 One-box Tester를 이용한 NR-NTN 테스터

NTN(비지상망) 테스트는 지상망을 넘어 확장되는 통신 링크의 안정적 성능을 보장합니다. 끊김 없는 유비쿼터스 통신에 대한 요구가 증가함에 따라, 사업자는 NTN 테스트를 통해 네트워크 성능을 검증하고 커버리지를 최적화하며 잠재적 과제에 대응할 수 있습니다.

CMX500은 NR-NTN 테스트를 위한 원 플랫폼 솔루션입니다. 여러 대역과 궤도를 지원하며 구축된 NTN과 관련 파라미터를 시각적으로 확인할 수 있는 전용 NTN 작업 환경을 제공합니다.

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CMX500 One-box Signaling Tester는 NR-NTN 테스트의 고유한 요구사항을 충족합니다.

NTN을 위한 CMX500 핵심 기능

효과적인 NR-NTN 테스트를 위해서는 위성 기반 통신의 과제에 대응하는 포괄적인 접근 방식이 필요합니다.

CMX500은 네트워크 및 장치 수준에서 NR-NTN 테스트와 관련된 다양한 기능을 제공합니다.

복수 궤도: LEO, MEO, GEO, GSO
복수 대역: L-Band, S-Band, Ku-Band, Ka-Band
Transparent(단순형) 및 Regenerative(재생형) 페이로드
내부 RF 페이딩 및 채널 에뮬레이션
NTN 작업 공간이 포함된 콜박스
일체형 TLE 편집기
위성군 툴
XLAPI를 이용한 프로토콜 테스트
RF 측정 지원: RX BLER, TX Multi Eval
SAT 게이트웨이 연결을 위한 사용자 정의 대역
NR-NTN을 통한 IP 데이터용 애플리케이션

NR-NTN 테스트를 위한 로데슈바르즈 솔루션

NR-NTN 테스트에서는 기존 지상망에서 나타나는 것 이상의 과제가 발생합니다. 이러한 과제과 나타나는 이유는 기본적으로 매우 다양한 운영 환경과 위성 기반 통신의 동적 특성 때문입니다.

과제 #1: 동적 채널 환경 및 현실적 에뮬레이션

가장 주요한 과제 중 하나는 위성을 통해 구현되는 무선 채널을 에뮬레이션하는 것입니다. NR-NTN 위성은 짧은 지연과 높은 데이터 전송 속도를 제공하는 LEO(Lower Earth Orbit, 저궤도)에서 주로 작동합니다. LEO 위성은 UE(User Equipment, 사용자 장비)에 비해 매우 빠른 속도로 움직입니다. 그에 따라 신호 주파수의 도플러 편이가 빠르게 변합니다. 뿐만 아니라, 위성과 UE까지의 거리로 인해 전파 지연이 나타나며, 전파 지연은 위성의 움직임에 따라서도 변할 수 있습니다. 또한 장거리로 인해 신호에가 자유 공간 경로 손실이 나타나며, 그에 따라 UE측에서 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio, 신호 대 간섭 및 잡음비)가 낮아집니다.

CMX500은 현실적 테스트 시나리오를 구현하기 위한 첨단 채널 에뮬레이션을 제공합니다.

복수 궤도 지원으로 LEO, MEO, GEO, GSO 및 궤도 간, 궤도 내 핸드오버를 지원합니다
복수 대역 지원으로 위성 스펙트럼 대역에 대한 안정적 액세스를 보장(위성은 궤도에 진입한 이후 주파수 사양을 변경할 수 없으므로 특히 중요함)하며 할당된 스펙트럼 내에서 스펙트럼 효율성을 개선해야 합니다
내부 3GPP RF 페이딩 및 채널 에뮬레이션으로 현실적 환경에서의 테스트를 간소화하며 장치 설치면적을 줄일 수 있습니다
업링크 및 다운링크 신호에 대한 동적 도플러 편이 에뮬레이션
타이밍 어드밴스, HARQ 재전송 프로세스, 전체 지연의 영향을 평가하는 기능으로 가변 전파 지연 및 RTT(Round-Trip Time) 에뮬레이션
대기 감쇠, 강우 감쇠, 대기/지상 결합 페이딩과 같은 효과를 포함하는 NTN-특화 페이딩 프로파일
높은 경로 손실 및 낮은 SINR 에뮬레이션

과제 #2: 이동성 및 핸드오버

LEO에서 운용되는 NR-NTN 위성에서는 또 다른 과제가 있습니다. 즉, 궤도가 낮다는 것은 커버리지 영역이 작은 것을 의미하며, 서비스 연속성을 유지하기 위해 더 빈번한 핸드오버가 필요합니다. 지리적 위치에 따라 궤도 간 핸드오버가 필요할 수도 있습니다. 또한, 위성과 UE 위치 및 속도에 대한 정확한 정보(천체력 정보)는 링크를 관리하고 손상을 보상하는 데 매우 중요합니다.

CMX500은 모든 궤도에 대한 테스트를 지원하며 포괄적 이동성 및 핸드오버 테스트를 제공합니다.

이동하는 셀 및 빔 조향 에뮬레이션
궤도 내, 궤도 간 핸드오버를 포함한 복합적 핸드오버 시나리오 지원
현실적 이동성 및 손상 보상을 시뮬레이션하기 위한 정밀 천체력 정보
다양한 이동 시나리오에서 장치 성능을 평가하기 위한 UE 이동성 시뮬레이션

과제 #3: 네트워크 아키텍처 및 통합 복잡성

NTN은 지상망을 보완하여 서비스 미제공 지역에 서비스를 제공할 수 있도록 설계되었습니다. NTN과 지상파 인프라 사이에서 끊김 없는 상호운용과 동기화, 핸드오버를 보장하는 것은 정교한 적합성 테스트가 필요한 주요 과제입니다.

CMX500은 첨단 네트워크 에뮬레이션 기능과 상호 운용성 테스트를 지원합니다.

포괄적 E2E(end-to-end) 테스트 구현을 위한 기지국(gNB) 및 코어 네트워크 에뮬레이션
UE 및 네트워크 인프라의 프로토콜 스택 적합성 테스트를 위한 3GPP NR-NTN 사양 지원
NTN과 지상망 구성요소 간 상호 운용성 및 통합 테스트로 서비스 연속성 보장
단순형(bent-pipe) 및 재생형(on-board processing) 위성 페이로드 아키텍처를 모두 시뮬레이션하여 네트워크 유연성, 복원력, 미래 수요에 대한 대응력을 최적화함으로써 사업자가 특정 Use Case에 따라 최적의 솔루션을 선택할 수 있음
지상국 및 게이트웨이가 전체 시스템 성능에 미치는 영향을 평가하기 위한 지상국 네트워크 시뮬레이션

과제 #4: 측정 및 분석

NR-NTN 테스트에서는 측정 및 분석과 관련된 과제를 해결해야 합니다. 특히 LEO에서 빠른 위성 속도로 인해 도플러 편이가 빠르게 변하고 전파 지연이 발생합니다. 이처럼 동적인 환경에서는 처리량, 지연, SINR(신호 대 간섭 및 잡음비)과 같은 KPI(핵심 성과 지표)를 정확히 측정할 수 없습니다. 또한, 다양한 궤도 경로와 가변적 지상파 환경으로 인해 페이딩 프로파일을 예측할 수 없습니다. 결과적으로, 성능 저하의 근본 원인을 식별하는 것은 복잡한 작업으로, 네트워크 손상과 구체적 위성 위치 또는 UE 이동 간 상관관계를 정확히 파악하기 위해서는 안정적인 실시간 데이터 획득과 정교한 분석 툴이 필요합니다.

CMX500에는 첨단 측정 분석 기능이 탑재되어 있습니다.

송신기(TX) 및 수신기(RX) 측에서 RF 측정 지원으로 RX BLER, TX Multi Eval 등의 다양한 측정 가능
신호 품질, 대역폭 요구사항, 규제 제약 또는 특정 애플리케이션 요구사항과 같은 요소에 따라 SAT 게이트웨이와 통신하기 위한 특정 주파수 대역의 구성
영상 스트리밍, 화상 통화, XR, 게이밍과 같은 IP 기반 애플리케이션을 테스트하기 위한 인터넷 또는 회사 네트워크 등의 IP 기반 백엔드 서비스 연결 지원

과제 #5: 사용자 친화성 및 확장성

동적 요소를 시뮬레이션하기 위해서는 사용자에게 부담을 주지 않으면서 이와 같이 복잡한 파라미터를 시각화하고 관리할 수 있는 직관적 툴이 필요합니다. 또한, 다양한 위성군을 정의하고 수정하며 통합하고 수많은 UE(사용자 장비) 위치를 시뮬레이션하기 위해서는 고도의 적응이 가능하며 자동화된 테스트 환경이 필요합니다.

CMX500에는 직관적 사용자 환경을 위한 다양한 기능이 탑재되어 있습니다.

직관적인 웹 기반 사용자 인터페이스로 구축된 네트워크와 관련 파라미터(지연, 고도, 도플러 효과)를 시각화합니다
일체형 TLE 편집기를 사용하면 WebGUI를 통해 자체 위성군을 정의하고 추가할 수 있습니다
Constellation Insight 툴은 UE 위치 정보와 위성군 구성 정보를 결합하여 시뮬레이션된 네트워크를 구축합니다
CMX500의 Python 인터페이스인 XLAPI를 이용한 프로토콜 테스트는 5G 코어 네트워크와의 통신 프로토콜이 "정상 작동"함을 검증합니다