궤도에 대한 완벽한 이해: CMX500 무선 통신 테스터를 이용한 엔드 투 엔드 NTN 테스트

NTN 테스트 과제

특히 미래 6G 시스템을 배경으로 NTN으로 전환할 때에는 기존 지상파 네트워크의 범위를 크게 벗어나면서 고유하고 복잡한 일련의 과제를 해결해야 합니다. 핵심 과제는 위성 무선 채널의 동적이고 혹독한 환경을 에뮬레이션하는 것입니다. LEO(저궤도) 위성이 극한의 속도로 작동하면서 유발되는 수많은 악영향을 실험실 환경에서 복제하는 것은 매우 어렵습니다. 예를 들어, 상당한 도플러 주파수 편이, 길고 가변성 높은 전파 지연으로 인한 실시간 애플리케이션의 성능 감소, 심각한 경로 손실 그리고 강수로 유발되는 예측 불가의 대기 감쇠 현상 등이 있습니다.

복잡한 모빌리티 프로토콜의 관리도 핵심적인 과제입니다. LEO 위성은 지리적 면적이 제한적이기 때문에 인접 빔 사이에서, 그리고 위성 사이에서 빈번하면서도 끊김 없는 핸드오버가 필요합니다. 이 프로세스의 성공 여부는 서비스 중단을 방지하기 위한 정확한 실시간 궤도 데이터의 가용성에 달려 있습니다. 뿐만 아니라, NTN과 지상파 네트워크 세그먼트 간 원활한 상호 운용은 아키텍처 측면의 주요 과제입니다. 마지막으로, 상호 의존적이며 변화하는 수많은 요인으로 인해 성능 저하가 발생할 수 있기 때문에 작동 환경의 매우 동적인 특성은 안정적인 KPI(핵심 성과 지표) 측정과 후속 근본 원인 분석을 어렵게 만듭니다.

로데슈바르즈의 엔드 투 엔드 NTN 테스트 솔루션

CMX500 Radio Communication Tester는 통합된 단일 기기 내에서 전 범위의 NTN 테스트 과제를 해결하는 통합 플랫폼 솔루션입니다. 이 솔루션은 NTN 기기 및 인프라에 대해 현실에 가까운 시뮬레이션과 깊이 있는 분석을 위한 완벽한 엔드 투 엔드 테스트 환경을 제공합니다. 또한 다양한 활용성을 바탕으로 다음과 같은 두 가지 주요 테스트 구성에서 배포가 가능합니다.

• Full SAN 에뮬레이션: 이 구성에서는 기기 제조업체를 위해 맞춤 구성된 CMX500이 전체 네트워크 아키텍처를 에뮬레이션합니다. 여기에서는 위성 탑재체, 관련 링크, 게이트웨이 및 지상 코어 네트워크 기능을 활용하여 현실적으로 완벽히 시뮬레이션된 NTN 환경에 대해 포괄적인 기기 테스트를 수행할 수 있습니다.
• gNB 및 코어 네트워크 에뮬레이션: SNO(위성망 사업자)는 CMX500을 사용해 지상파 gNB 및 5G 코어 네트워크를 에뮬레이션하여 실시간 또는 에뮬레이션된 위성 요소를 테스트할 수 있습니다. 이를 통해 사업자가 독점 인프라와 표준에 적합한 셀룰러 구성요소와의 상호 작용을 검증할 수 있습니다.

CMX500은 라이브 스카이 환경의 고충실도 디지털 트윈을 만들어 동적 도플러 및 지연 보상이 적용된 위성 궤도와 주파수 대역을 모두 에뮬레이션하고 현실에 가까운 페이딩 프로파일(R&S®CMX-KE611 NR NTN 페이딩 프로파일)을 에뮬레이션하여 반복 가능한 테스트 조건을 보장합니다. 풀 스택 적합성에 대해서는 테스터가 통합된 기지국 및 코어 네트워크 에뮬레이션을 제공하여 투명 페이로드와 재생 페이로드를 모두 지원합니다. 이를 통해 표준에 기반한 포괄적 사전 적합성 테스트로 조기 검증을 실시할 수 있습니다. 뿐만 아니라, R&S®CMX-KS550B LTE-DTC 확장 등으로 관련 기술에 대한 포괄적 테스트 지원을 제공할 뿐만 아니라 R&S®CMX-KF655X XLAPI LTE-DTC Starlink Test Case와 같은 사전 정의된 테스트 절차를 지원하여 DTC(Direct-to-Cell)와 같은 새로운 트렌드에 대응하고 있습니다.

특히 현실 세계의 QoS(서비스 품질) 및 QoE(체감 품질)를 검증하기 위해 외부 IP 네트워크에서 포괄적 RF 측정 및 고급 애플리케이션 테스트를 수행하는 기능을 제공합니다. R&S®CMX-KS627B 옵션은 직관적인 시각적 작업 공간을 제공하며, R&S®CMX-KS627M 옵션은 장기적이고 안정적인 작동을 위한 자동 배포 및 자동 핸드오버 기능으로 테스트를 개선해줍니다.

전체 테스트 프로세스는 강력한 XLAPI Python 인터페이스로 완벽히 자동화할 수 있으며, 옵션인 AI에 기반한 ScriptAssist 툴은 안정적 자동화 스크립트 작성의 속도와 효과를 높여줍니다. NR-NTN 사전 적합성 테스트에 관해서는 R&S®CMX-KC665B 라이선스에 따른 테스트 플랜을 제공합니다. 그 외에도 R&S®CMX-KF651X 라이선스를 통해 XLAPI Python 및 CMSequencer 지원을 이용할 수 있습니다.

실제 환경과 같은 NTN 테스트

CMX500은 실제와 같은 조건에서 테스트 시나리오를 구축합니다. 일반적인 워크플로우에서는 R&S®CMX-KS627M 신호 확장 매체를 사용해 UE(사용자 장비) 위치를 정의하고 TLE 데이터를 통해 성상을 로드한 다음네트워크 구축을 시뮬레이션합니다. 그에 따라 전체적인 시각으로 위성 가시성, 궤적, 커버리지 공백을 분석할 수 있습니다.

자동 배포 및 자동 핸드오버 기능은 장기적 안정성 테스트에서 이상 현상을 식별하는 데 필수입니다. 배터리 사용 시간을 검증하거나 소프트웨어 결함을 탐지하는 경우, 미묘한 핸드오버 로직 이상을 탐지할 때에는 자동 위성 연결 및 핸드오버와 함께 수 시간 동안의 이동을 시뮬레이션하는 것이 중요합니다.

시나리오 구축 후에는 CMX500을 외부 네트워크에 연결하고 R&S®CMX-KA100 애플리케이션 테스트 기능 세트를 사용하여 포괄적인 애플리케이션 레벨 테스트를 수행합니다. 라이브 트래픽 라우팅은 시뮬레이션된 NTN 링크에서 모든 IP 기반 애플리케이션의 성능을 평가합니다.

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