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Rohde & Schwarz
최대 71GHz 주파수의 5G RF 트랜시버 테스트를 위해 협력한 시버스 세미컨덕터(Sivers Seminconductor)와 로데슈바르즈(Rohde & Schwarz)
전세계적으로5G 네트워크가 점차 확산됨에 따라 5G NR 표준의 진화 또한 계속되고 있다. 3GPP는 릴리스 17을 통해 전통적으로 IEEE 801.11ad 및 11ay와 같은 비셀룰러 기술 표준에서 사용되는 주파수 대역인 최대 71GHz의 비면허 스펙트럼 영역까지 5G NR 밀리미터파 대역의 주파수 지원을 확장한다. 이러한 대역폭 확장과 관련된 새로운 테스트 문제를 해결하고, 최신 RF 트랜시버 칩셋의 성능을 평가하기 위해 로데슈바르즈(Rohde & Schwarz)는 시버스 세미컨덕터(Sivers Semiconductors)와 협력하여 최대 71GHz의 5G NR용 RF 트랜시버에 대한 테스트를 수행했다.
시버스 세미컨덕터(Sivers Semiconductors)와 로데슈바르즈(Rohde & Schwarz)는 최대 71GHz의 5G RF 트랜시버의 시험을 위해 협력했다.
3GPP는 릴리스 17을 통해 2022년 중반까지 5G NR(New Radio) 표준에 대한 주파수 지원을 71GHz까지 확장할 방침이다. 이러한 확장을 위해서는 특히 2가지 새로운 Subcarrier 대역폭(480kHz 및 960kHz) 추가와 최대 2GHz의 더 넓은 신호 대역폭 지원 같은 물리계층에서의 적용이 필요하다. 새로운 주파수 대역에 대한 지원은 이미 이동통신 애플리케이션을 겨냥하고 있는 RF 트랜시버 제조사들에게 새로운 도전과제를 제기하며, 동시에 밀리미터파 대역의 비셀룰러 IEEE 표준을 지원하는 트랜시버 칩셋 설계 및 제조 전문 공급사들에게 새로운 기회를 제공한다.
RF 컴포넌트 및 무선 산업을 위한 시장 선도적인 테스트 및 측정 솔루션 공급업체인 로데슈바르즈(Rohde & Schwarz)와 칩 및 통합 모듈을 공급하는 세계적인 기술 선도 기업인 시버스 세미컨덕터(Sivers Semiconductors)가 5G NR 신호의 시험을 위해 협력한다. 이번 협력은 IEEE 802.11ad 및 802.11ay를 지원하는 최신 RF 트랜시버 칩셋으로 최대 71GHz에 이르는 5G NR 신호에 대응하는 성능을 시험하기 위해 진행되었다.
이번 협력을 위해 시버스 세미컨덕터는 최신 RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)인 TRXBF01과 RF 안테나 모듈인 BFM06010으로 구성된 평가 키트를 DUT(Device Under Test)로 제공했다. 이 RFIC는 57GHz ~ 71GHz의 주파수 범위에서 최대 64QAM의 IEEE 802.11ad/ay 변조를 지원한다. 로데슈바르즈에서 제공된 측정 셋업은 신규 주파수 옵션을 통해 최대 67GHz ~ 72GHz의 주파수를 지원하는 R&S SMW200A Vector Signal Generator와 최대 90GHz의 RF 측정 주파수 대역과 최대 8.3GHz의 신호 분석 대역폭을 지원하는 유일한 상용 솔루션인 R&S FSW85 Signal & Spectrum Analyzer로 구성되었다. 또한 OTA(Over-The-Air) 테스트를 위한 CATR(Compact Antenna Test Range) 기반 5G NR 밀리미터파 챔버 솔루션인 R&S ATS1800C도 포함되었다.
DUT의 트랜스미터 성능을 검증하기 위해 R&S SMW200A는 DUT에 디퍼런셜 아날로그 IQ 베이스밴드 신호를 제공하며, DUT는 이 신호의 IQ 변조 수행 및 목표 주파수로의 상향 변환을 수행한다. 생성된 신호는 3GPP의 5G NR 릴리스 17 기술 표준을 준수하며, 960kHz의 Subcarrier 대역폭과 2GHz의 변조 대역폭을 사용한다. DUT는 개별적으로 제어 가능한 16개의 안테나로 생성된 트랜스미터 빔을 R&S ATS1800C의 CATR 반사기로 송출한다. R&S FSW85 Signal & Spectrum Analyzer는 피드 안테나를 통해 입력된 이들 신호에 대해 3GPP 기술 표준 요구 사항에 완벽하게 부합하는 신호 분석을 수행한다.
R&S ATS1800C의 피드 안테나와 연결된 R&S SMW200A는 DUT의 수신기 성능을 테스트하기 위해64GHz(FR2-2)의 5G NR RF 신호를 제공한다. CATR 반사기는 피드 안테나를 통해 전달된 신호를 이용, Far-field 조건을 제공하는 직경 30츠의 고품질 QZ(Quiet Zone)을 생성한다. 통합 포지셔너의 지원으로 QZ 내에서 DUT에 대한 반복적 RF 측정이 가능하다. 시버스 세미컨덕터의 칩셋을 통해 베이스밴드 신호로 변환된 수신 신호는 R&S RTP 오실로스코프를 통해 캡처되고, R&S VSE 벡터 신호 익스플로러 소프트웨어 또는 R&S FSW Signal & Spectrum Analyzer를 통해 개별 신호의 분석이 수행된다.
시버스 세미컨덕터의 무선 사업부 CTO인 Erik Öjefors는 “이번 테스트는 세계적인 기술 선도 기업인 시버스 세미컨덕터의 밀리미터파 기술에 대한 성능을 입증하는 또 하나의 중요한 기회였습니다. 우리는 로데슈바르즈와의 협력으로 밀리미터파 트랜시버 RFIC의 뛰어난 성능이 향후 3GPP 릴리스 17 표준에 기반한 60GHz 대역의 NR-U를 구축할 수 있다는 것을 입증했습니다. 60GHz 대역의 5G NR과 같은 신규 기술 표준 요구 사항을 만족하는 테스트 및 측정 솔루션에 대한 조기 액세스는 기술 개발을 선도하는데 있어 매우 중요합니다.”라고 밝혔다.
로데슈바르즈의 테스트 및 측정 사업부 수석 부사장인 Andreas Pauly는 “시버스 세미컨덕터와 함께 우리는 무선 산업을 위한 또 다른 이정표를 수립했습니다. 혁신적인 테스트 및 측정 솔루션으로 5G NR 표준 내의 새로운 기능을 검증함으로써 파트너 및 고객에 대한 로데슈바르즈의 지속적인 노력을 입증했습니다. 이를 통해 소비자와 기업들을 위한 5G의 최첨단 적용 사례를 현실화할 수 있는 첨단 기술 개발이 가능하게 되었습니다.”라고 언급했다.
R&S SMW200A의 새로운 주파수 옵션에 대한 자세한 정보는 https://www.rohde-schwarz.com/promo-smw200a에서 확인할 수 있다. 또한 시버스 세미컨덕터와 공동으로 진행한 적용사례(Use Case) #5의 테스트 및 측정 캠페인에 대한 자세한 내용도 확인할 수 있다.
