5G 테스트 도전 안리소는 주요 문제는 5G와 LTE에서 사용되는 테스트 기술에 밀리미터파 주파수, 대규모 안테나 배열, 빔 성형 및 동적 물리층 특성과 같은 근본적인 차이가 있기 때문에 기계적 방법은 불가능하다고 말했다.
세계 각국은 5G 배치를 위해 다양한 주파수 대역을 채택하고 있다.3GPP의 5G 공중 인터페이스(NR) 표준을 준수하는 것 외에도 대부분의 표준은 현지 정부 규정을 준수해야 한다.
캐비티 공간의 제약을 극복하는 한 가지 방법은 입사된 구면 파의 진면을 평면파로 투영할 수 있는 포물면 모양의 반사기를 사용하는 것이다.이런 반사기는 밀리미터파 OTA 테스트 설비에 광범위하게 응용되는데, 이를 소형 안테나 테스트장이라고 부른다.
안립은 게이트 제어 스캔이 EIRP를 잘 측정할 수 있다고 주장한다.게이트 제어 스캔의 도움으로 사용자는 5G 신호 전송 과정의 어느 부분을 측정할 것인지 결정할 수 있습니다.이는 5G-NR 신호가 10ms 프레임에서 55가지 다른 TDD Tx/Rx 비율을 사용하여 간격 구성을 할 수 있기 때문에 매우 중요합니다.특정 서브프레임이나 기호만 선택하면 대기 중으로 방사되는 무선 주파수 에너지를 더 정확하게 반영하는 다운링크의 무선 주파수만 측정할 수 있습니다.
ETS Lindgren과 Anritsu는 또한 5G 장비에 대한 효과적인 EMC 테스트를 수행하기 위해 중대한 변화가 필요하다고 생각합니다.규제 표준은 일반적으로 무선 송신 전력이 그리 높지 않도록 TRP를 측정해야 합니다.이때 신호는 LTE의 한 섹터에서 균일하게 에너지를 방사하는 각 방향 동성 송신기에 의해 보내지기 때문에 총 무선 전력을 측정하고 공기 중의 에너지가 안전 범위 내에 있는지 확인하기가 쉽다.ETS Lindgren은 그림 3과 같이 빔 형성의 어려움을 강조합니다.이곳의 신호는 방향이 정해져 있기 때문에, 우리는 어떤 점의 에너지도 쉽게 측정할 수 없으며, 얼마나 많은 출력이 대기에 방사되는지 아는 것은 말할 것도 없다.방판과 후판을 고려하여 TRP를 측정하는 유일한 방법은 안테나 주변의 360 ° 구에 전력을 통합하는 것입니다.이 방법은 가능하지만 시간과 소모품이 필요합니다.
또한 업계 전체가 최적의 설치 및 유지 관리 프로그램으로 통합됨에 따라 다음 과제는 가능한 한 정확하고 효율적이며 경제적인 테스트 프로세스를 개발하고 테스트 장비를 결정하는 것입니다.따라서 테스트 공급업체는 테스트 요구 사항에 신속하게 대응하고 도전에 대처할 차세대 하드웨어 장치를 준비해야 합니다.
OTA 테스트 방법 Keysight는 테스트 방법을 자세히 설명하고 OTA 테스트 계획을 수립할 때 가장 중요한 것은 테스트 대상과 필요한 테스트 내용, 서로 다른 테스트 용례에 적용되는 테스트 방법을 충분히 이해하는 것이라고 밝혔다.실제 소비자 시장에서 모뎀, 안테나, 하위 시스템 및 완전히 조립된 최종 사용자 장치가 테스트됩니다.기지국 테스트도 비슷한 과정이 될 것이다.연구 개발 단계에서 일관성 및 최종 장비 승인 테스트에 이르기까지 일반적인 테스트 주기가 구성됩니다.
일반적으로 테스트는 일관성 테스트와 성능 테스트로 나눌 수 있습니다.새 디바이스를 게시하려면 일관성 테스트를 수행해야 합니다.이 요구 사항은 무선 테스트 시스템에 장치를 연결하고 필요한 3GPP 테스트 내용을 완료해야 하는 핵심 요구 사항입니다.
· 무선 주파수 송수신기 성능은 신호 품질의 최저 수준
· 데이터 처리량 성능 디버깅
· RRM(무선 자원 관리) - 초기화, 전환 및 이동성
· 신령 - 상부 신령 과정
키사이트는 모뎀 칩셋, 안테나, 기지국 및 통합 장치가 전도 및 OTA 테스트를 혼합 응용해야한다고 생각합니다.주파수 범위 1(FR1:450MHz~7.125GHz)의 대부분의 테스트는 전도 체계를 사용하며 3GPP는 주파수 범위 2(FR2:24.25~52.6GHz)의 모든 일관성 테스트에 OTA 테스트 방법을 사용하도록 규정하고 있습니다.
Keysight는 지금까지 3GPP가 다음과 같은 세 가지 OTA 테스트 방법을 승인했다고 밝혔다.
· 직접 원거리 방법(DFF): 측정 안테나가 원거리에 배치됩니다.원거리 거리(Fraunhofer 거리)는 2D2/Island에서 시작되며 여기서 D는 방사선 컴포넌트의 최대 지름이고 Island는 파장입니다.이 거리에 도달하면 각장의 분포가 더 이상 변하지 않는다는 것을 의미한다.직접 원거리법은 가장 전면적인 테스트를 진행할 수 있고, 여러 신호를 측정할 수 있지만, 동시에 밀리미터파 주파수 대역도 테스트장을 더 크게 만들 수 있다.
· 간접 원거리 방법(IFF): 물리적 변환을 통해 원거리 환경을 만들며, 일반적으로 포물면 반사기를 사용하여 신호를 전송하기 위해 직선 프로브 안테나를 사용합니다.이 방법은 일반적으로 CATR에 의해 수행됩니다.단일 신호의 도달 / 이탈 각도만 측정할 수 있지만 거리가 훨씬 짧고 경로 손실도 적습니다.
· 근거리에서 원거리 접근 방법 (NFTF): 방사선 근거리 영역에서 전장의 위상과 진폭을 샘플링하고 원거리 모드를 계산합니다.이 메서드는 단일 LOS 트랜시버 측정에도 적용됩니다.
SA 배치 상황에 대해 38.521 표준의 해당 1 부 (6GHz 미만) 와 2 부 (밀리미터파) 는 올해 초 배치 될 첫 번째 5G NR이 NSA임에도 불구하고 더 자세한 사양입니다.또한 NSA의 성능 테스트 표준 (38.521-4) 과 RRM 테스트 요구 사항 (38.533) 은 아직 완전하지 않습니다.
NSI-MI에 의해 그려진 표 1은 테스트 유형과 안테나 크기에 따라 각 테스트 환경의 적용 가능성을 요약하고 솔루션의 품질을 구분하는 색상을 사용합니다.고려 요소는 노이즈, 실용성, 비용이다. 2019년 2월 바르셀로나에서 열린 MWC 콘퍼런스에서 필드 마스터 Pro MS2090A를 발표한 데 이어 안립은 3GHz 미만, 6GHz 미만, 밀리미터파 대역을 지속적으로 커버하는 이 분야 최초의 휴대용 5G NR 측정 기기를 선보였다.Field Master Pro MS2090A의 개발 과정은 최초의 상용 5G NR 네트워크를 설치하기 위해 선도적인 5G 기지국 제조업체들의 긴밀한 지원을 받았다.이렇게 강력한 기능을 갖춘 휴대용 장치는 테스트 업계에 큰 영향을 미칠 것이다.