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5G 테스트 대상보다 우수해야 할 5G 테스트 장비, 어떻게 만들어야 하나?

기사입력2019.05.13 17:37

| ETM社, 반도체社와 협력 관계 구축 필요
| R&S, ADI와 협력하여 핵심 부품 성능 극대화


한국을 필두로 5G 상용 서비스가 전 세계 곳곳에서 시작되고 있다.

무선 통신 네트워크가 5G를 향해 나아가는 상황에서 테스트 및 계측 업계는 5G 혁명과 관련한 중대한 과제와 맞닥뜨리게 됐다. 향후 이 시장이 필요로 하는 광범위한 기기들과 애플리케이션을 수용하기 위해서 5G는 커다란 도약을 이루게 될 것이다.

새로운 5G 생태계는 더욱 빠른 연결과 짧은 지연을 실현하는 기술을 토대로 구축되어 이전 세대보다 훨씬 더 많은 기기들이 연결될 수 있도록 한다. 다양한 5G 활용 사례들을 새롭고 까다로운 구성 요건을 필요로 하는데, 이를 위해서는 테스트 및 계측 장비에도 다음과 같은 두 가지 핵심 기능이 요구된다.

첫 번째는 훨씬 넓은 주파수 스펙트럼(28㎓ 및 39㎓에서의 mmWave 포함)에서의 성능 측정이며, 두 번째는 이러한 측정 작업을 전례 없는 대역폭(>1㎓)에서 더욱 향상된 신호 대 잡음비로 수행하는 것이다.


5G보다 먼저 5G를 준비해야 한다
전자 테스트 및 계측(Electronic test and measurement; ETM)은 언제나 최신 기술보다 한발 앞서 나가야 한다. 특히 5G처럼 특정 기술이 시장의 판도를 바꿀 만큼 강력한 영향을 미칠 경우, 시장의 선도 기업이 되려면 부품 공급사이자 파트너 역할을 할 수 있는 반도체 회사와 탄탄한 협력 관계를 구축할 필요가 있다.

무선 광대역 기술이 세대에 걸쳐 발전함에 따라 ETM 제조사는 소프트웨어 중심의 업그레이드 방식을 이용함으로써 하드웨어를 변경해야 하는 위험 부담을 줄일 수 있었다. 하지만 업계가 무선 송신을 위해 mmWave로 이동하고 있기 때문에 5G로의 이동은 훨씬 더 발전된 솔루션을 필요로 한다.
ADI와의 협력으로 핵심 부품의 성능을 극대화한 R&S

아나로그 디바이스(Analog Devices; ADI)의 던컨 보즈워스(Duncan Bosworth) 계측부문 총괄 매니저는 “로데슈바르즈(Rohde&Schwarz; R&S)는 설계가 어려워질 것이라는 사실을 알고 있었다”고 말했다.

R&S는 ADI와의 오랜 협력관계를 통해 핵심 부품의 성능을 극대화할 수 있었다. 보즈워스 총괄 매니저는 "우리는 설계 초기 단계부터 R&S와 콘셉트를 공유했다”면서 “우리는 자주 논의하고 논의에는 최고의 직원들을 참여시켰다”고 덧붙였다.

이러한 협력을 통해 양사는 동일한 목표에 이를 수 있었고, R&S는 ADI 솔루션이 이 프로젝트의 높은 성능 요건을 충족할 것이라는 확신을 가질 수 있었다.


혁신적인 테스트 솔루션
R&S는 R&S SMW200A 벡터 신호 발생기와 R&S FSW 신호 및 스펙트럼 분석기를 개발했다. 두 장비 모두 낮은 잡음 플로어에서 고주파수 테스트가 가능해 광범위한 애플리케이션에서 가치를 발휘한다.

두 계측기 모두 최종 장비 요건에서 요구하는 잡음 수준을 뛰어넘는 최대 2㎓의 넓은 변조 대역폭으로 mmWave 신호를 발생 및 분석함으로써 5G 과제를 해결하도록 설계되었다.

두 종의 장비는 mmWave 주파수와 기존의 sub-6㎓ 셀룰러 주파수에서 차세대 5G 장비를 위한 빌딩 블록을 테스트할 수 있다. 두 제품 모두 ADI의 데이터 컨버터와 RF 부품을 사용한다.


고객이 그들의 고객을 돕도록 지원
R&S의 장비는 더 높은 주파수와 훨씬 더 넓은 대역폭을 처리해야 했으므로 ADI는 RF 및 컨버터 성능에 중점을 둔 솔루션을 제시했다.

R&S SMW200A 벡터 신호 발생기는 ADI 컨버터와 RF 부품을 사용하여 최대 2㎓의 변조 대역폭을 제공하며, 내부 베이스밴드는 4G 및 5G 표준을 만족한다.

또 이 신호 발생기는 모듈 방식의 확장 가능한 아키텍처로서 미래의 요구사항을 만족하도록 설계됐기 때문에, 사용자는 이 신호 발생기를 애플리케이션에 맞춰 최적화하고 필요 시 업그레이드할 수 있다.

R&S FSW 신호 및 스펙트럼 분석기는 첨단 고속 컨버터 기술을 사용하여 탁월한 속도와 선형성으로 IF/RF 샘플링을 제공하도록 도와준다. 이에 따라 R&S FSW는 최대 2㎓까지 점점 늘어나는 분석 대역폭에 대한 요구를 기본적으로 만족할 수 있다.


미래를 테스트하다
R&S의 고객에게 있어 차세대 아이디어를 시장에 내놓는다는 것은 그러한 콘셉트가 시장에서 채택될 것이라는 확신이 서야 가능한 것이다. 이는 테스트 장비가 테스트 대상 장치보다 더 우수해야 한다는 것을 의미한다.

데이터시트에서 적절한 규격을 확인하는 것은 시작일 뿐이다. 차이를 만드는 것은 제품에서 최고의 성능을 끌어내도록 도와줄 수 있는 공급회사와 긴밀한 협력관계를 맺었느냐다.

R&S의 크리스토프 포인트너(Christoph Pointner) 신호 발생기, 오디오 분석기 및 전력 미터 부문 부사장은 “강력한 협력과 열린 소통이 우리에게 커다란 이득을 가져다주었다”면서 “그 덕분에 우리는 ADI가 약속한 성능 수준을 제공받을 수 있으리라 확신했으며, 결과는 보는 그대로다”라고 말했다.

이 모든 것은 R&S가 최종 고객을 위해 더 많은 가치를 창출하는 데 자원을 집중할 수 있었다는 것을 의미한다.


다양한 고객들을 위한 솔루션
모든 ETM 제조사가 신호 체인의 모든 부품을 개발할 수 있는 여력을 갖고 있는 것은 아니다. 제조사 중에는 공급사 제품과 노하우를 이용할 수 있기를 바라는 곳도 있을 것이다.

ADI는 4㎓ 이상의 대역폭이 가능한 차세대 광대역 계측을 위한 고속 컨버터 및 RF 제품 포트폴리오를 보유하고 있다. 또한 고객에게 제공할 수 있는 ETM 시장에 대해 깊이 있는 전문지식도 갖추고 있다.

보즈워스 총괄 매니저는 "우리는 혁신적인 기술과 제품을 개발하고자 할 뿐 아니라 고객이 이를 사용할 수 있게 도와주는 방법을 마련하고 있다”고 말했다. 여기에는 광범위한 지원들도 포함된다.

“우리의 시스템 엔지니어링 팀은 지원, 서비스, 그리고 완벽한 계측기 등급 신호 체인 설계를 통해 가용 자원의 간극을 채울 수 있다”고 보즈워스는 덧붙였다.


함께 열어가는 미래
5G 시대는 벌써 많은 이들의 지척에 다가왔다. 5G 시대가 가까워질수록 초점은 ETM으로 향하고 있으며, 이에 따라 ETM 제조사들에게 5G는 이미 그들 곁에 다가왔다고 할 수 있다.

5G 생태계의 전례 없는 기술은 훨씬 더 광범위한 주파수 스펙트럼에 걸쳐 성능을 측정하고, 이를 훨씬 더 넓은 대역폭에서 수행하기 위해 ETM 제품에 대한 요구 수준을 높일 것이다.

ETM 회사들이 5G 과제를 만족하기 위해서는 더 향상된 기능을 갖는 새로운 제품뿐 아니라 전문지식과 협력을 이용할 수 있도록 새로운 관계를 필요로 한다.

R&S는 5G 시장에 필요한 지식, 경쟁력 및 역량을 갖추고 있으며, ADI와의 탄탄한 협력관계를 통해 부품과 지원을 제공할 수 있었다. ADI와 협력함으로써 R&S는 5G의 미래 빌딩 블록을 높은 신뢰성으로 측정할 수 있는 제품을 만들 수 있었으며 또 만들고 있다.


이 기사는 아나로그디바이스의 기술 문서 '5G 미래를 향한 고객 지원 - 아나로그디바이스는 어떻게 R&S의 두 신제품을 지원했나(Helping Customers Move Toward A 5G Future - How Analog Devices Supported Two New Products From Rohde & Schwarz)'을 정리한 것입니다.
이수민 기자
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2018-04-17 10:30~12:40
ADI / Peadar Forbes