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5G Network I&M Testing with Anritsu
5G 모바일 네트워크에서는 ‘저지연’, ‘고속 대용량’, ‘동시 다접속’을 실현하기 위해 이노베이션이 일어나려고 하고 있으며, 네트워크의 안정적인 동작 및 예방 보전이 중요합니다. 첨단 기술과 모바일 무선 측정 경험을 기반으로 한 안리쓰의 고품질 솔루션은 고속 인터페이스, 광/IP 데이터 통신, 고주파 신호 및 프로토콜/RF 테스트에서 고객의 요구를 지원해왔습니다. 5G의 개발에서는 UE의 초기 개발에 시의적절하게 고품질의 최첨단 측정 솔루션을 제공하여 5G 단말기의 상품화에 공헌하고 있습니다.
안리쓰는 5G 모바일 네트워크의 설치ㆍ보수(I&M)에서도
- Wired에서 Wireless의 다양한 라인업과 풍부한 경험으로 축적된 코어 테크놀로지
- 5G의 최첨단 측정 솔루션
을 기반으로 네트워크의 설치ㆍ보수에 최적인 안심하고 신뢰할 수 있는 측정 솔루션을 제공하고, 향후 5G 모바일 네트워크의 이노베이션에 공헌합니다.
5G 모바일 네트워크에서의 설치ㆍ보수(I&M)
5G 모바일 네트워크 설치ㆍ보수(I&M)의 실현
자동 운전, 중장비의 원격 제어, 고화질 영상 서비스, 스포츠 이벤트의 현장감 넘치는 체험 등은 5G의 3대 요소인 ‘저지연’, ‘고속 대용량’, ‘동시 다접속’에 의해 실현이 기대되고 있는 애플리케이션입니다. 하지만, 실제로는 이 5G의 특징인 ‘저지연’, ‘고속 대용량’, ‘동시 다접속’을 이용한 애플리케이션을 실현하기 위해 4G에서 5G 무선 통신의 기술 혁신뿐만 아니라 4G(LTE) 모바일 네트워크에서 5G 모바일 네트워크로의 기술 혁신도 동시에 필요하며, 현재 5G 모바일 네트워크의 검토 및 실증 실험이 이루어지고 있습니다. 5G 모바일 네트워크가 실현되기까지 5G 모바일 네트워크의 설치ㆍ보수 시에 모바일 프런트홀, 코어, 메트로 등과 같은 네트워크의 안정적인 동작 및 예방 보전을 위해 측정 솔루션을 준비해야 합니다.
5G 모바일 네트워크 이노베이션
5G의 특징인 ‘저지연’, ‘고속 대용량’, ‘동시 다접속’을 배경으로 5G 모바일 네트워크에는 다음과 같은 이노베이션이 일어납니다.
1. 통신 기술 eCPRI/RoE 
고속 대용량 데이터를 처리하는 5G 기지국에서는 안테나와 신호부의 통신 처리도 기존의 CPRI에서는 처리할 수 없으므로 새롭게 eCPRI/RoE라는 통신 기술이 등장.
2. 광 네트워크의 확대   
‘고속화’, ‘저지연’, ‘동시 다접속’에 의한 대용량화를 통해 다양한 곳에서 광 네트워크가 확대.
- 5G 단말기의 고속화: 모바일 프런트홀 5G 기지국의 데이터량 증가.
- 5G 기지국(밀리파)의 증설: 5G의 밀리파 대역의 전파는 LTE와 비교하여 장애물에 약해 도달하기 어려우므로 1대의 기지국이 커버하는 지역이 좁아집니다. LTE와 동일한 면적을 커버하려면 5G 스몰 기지국을 늘려야 합니다.
- 데이터 트래픽량의 증대: 모바일 프런트홀, 코어ㆍ메트로의 네트워크 고속화ㆍ증설.
3. 밀리파(액티브 안테나 시스템)에 의한 빔포밍(Beamforming) 기술 
5G 단말기와 5G 기지국 간의 전파 주파수는 28G, 39GHz의 밀리파라고 불리는 주파수가 사용됩니다. 밀리파의 특징으로는 전파의 감쇠가 크다, 지향성이 있다, 장애물에 약하다 등이 있습니다. 이 특징 중 하나인 “지향성”(빔상의 신호, 약간 어긋나면 전파를 수신할 수 없다)의 문제가 있어 5G 스몰 기지국에는 5G 단말기에 전파를 보내기 위해 빔포밍(Beamforming) 기술이 필요합니다.
따라서 5G 스몰 기지국은 지향성이 높은 액티브 안테나가 사용되고 있습니다.
무선 통신 기술이 4G에서 5G로 대체되면 5G를 지원하는 모바일 네트워크에도 큰 이노베이션이 일어납니다. 그리고 5G가 실용화됨에 따라 실제로 5G 스몰 기지국의 설치, 광섬유화가 진행되면 각각 다음과 같은 수요가 예상됩니다.
- 기지국 설치, 보수에서 새로운 통신 기술 eCPRI/RoE에 대응한 측정
- 광섬유의 정밀한 측정
- 빔포밍(Beamforming) 신호의 정확한 측정
- 광 네트워크(광섬유)의 부설, 보수의 기회도 증가하여 100G/25G 이더넷이나 광선로의 효율적인 측정
이와 같이 5G의 실용화로 기지국과 광 네트워크의 설치ㆍ보수(I&M)도 크게 달라집니다. 지금까지보다 더욱 효율적이고 확실한 네트워크의 측정이 요구됩니다.
5G 모바일 네트워크 설치ㆍ보수(I&M)에서의 구체적인 측정이란
따라서 5G 모바일 네트워크의 설치ㆍ보수(I&M)에는 다음과 같은 측정이 필수적입니다.
트랜스포트 측정
모바일 프런트홀과 베이스밴드 유닛(BBU) 간 eCPRI/RoE 프레임에서의 BER 시험, 고정밀 지연 시간 측정 등
광섬유 측정
모바일 프런트홀의 WDMㆍPON 장치 및 코어ㆍ메트로 네트워크 등의 광선로의 진단
RF 측정
OTA에 의한 채널 파워, 점유 대역폭, 스펙트럼 이미션 마스크 측정. 실제 환경에서 기지국을 평가하는 EIRP 측정. 변조 품질, RSRP/RSRQ 등의 5G
‘트랜스포트 측정’, ‘광섬유 측정’, ‘RF 측정’의 도입으로 5G 네트워크의 신뢰성을 확보하여 예방 보전에 도움이 됩니다.
5G 모바일 네트워크의 설치ㆍ보수(I&M)에 필요한 트랜스포트 측정 항목
- 5G 모바일 네트워크의 eCPRI/RoE 측정
- 5G 모바일 네트워크의 지연 측정
- 5G 모바일 네트워크의 시각 동기화 측정
측정 솔루션: 5G 모바일 네트워크(I&M)의 고속화와 저지연화
5G 모바일 네트워크의 설치ㆍ보수에 필요한 트랜스포트 측정기
5G 모바일 네트워크의 설치ㆍ보수(I&M)에 필요한 트랜스포트 측정 항목
5G 모바일 네트워크의 eCPRI/RoE 측정
3G에서 LTE까지 모바일 프런트홀의 무선 신호를 광 디지털 신호로 변환할 때 CPRI(Common Public Radio Interface)에 준거한 인터페이스가 사용되고 있습니다. CPRI는 무선 전파를 디지털화하기 위해 무선 전송 속도의 약 16배가 필요하다고 합니다. 5G에서는 LTE보다 100배 정도 전송 속도가 고속이므로 시장에 많이 보급되어 있는 Ethernet을 기반으로 한 eCPRI/RoE의 고속 인터페이스가 채택되고 있습니다. 5G의 특징인 ‘고속화ㆍ대용량’에서 모바일 프런트홀의 통신 품질을 확보하기 위해 eCPRI 또는 RoE 프레임에 대응한 비트 에러 측정에서의 시험 및 지연 시간 측정이 필요합니다.
5G 모바일 네트워크의 지연 시간(지연) 측정
일반적인 Ethernet은 최저 통신 속도를 보장하지 않으므로 5G 모바일 네트워크의 eCPRI/RoE를 포함한 네트워크 전체의 지연 시간을 엄격하게 관리해야 합니다. 모바일 프런트홀의 5G 안테나에서 코어ㆍ메트로 네트워크까지의 지연 시간을 억제하기 위해 네트워크 기기의 지연도 최소한으로 억제해야 합니다. 5G의 특징인 ‘저지연’을 실현함에 있어서 2대의 측정기를 사용하여 멀리 떨어진 2점 간의 단방향 지연을 고정밀도로 측정해야 합니다.
5G 모바일 네트워크의 시각 동기화 측정
5G의 밀리파는 비거리가 짧은 고주파수 대역의 전파를 사용하므로 LTE보다 많은 기지국이 필요합니다. 이들 기지국 간의 시각 동기화를 위해 그랜드 마스터에서 주기적으로 타임 스탬프를 전송하는 PTP(Precision Time Protocol)가 사용되고 있습니다. PTP를 사용한 시각 동기화에서는 시각의 오차가 허용 범위 내에 있는지 여부를 네트워크 전체로서 시각 동기화를 엄밀하게 평가하는 것이 중요합니다. 5G의 특징인 ‘저지연’을 보다 정확하게 평가하기 위해 GPS 리시버를 탑재한 측정기로 시각 동기화 정밀도의 평가(Time Error의 측정)가 필요합니다.
측정 솔루션: 5G 모바일 네트워크의 고속화와 저지연화
5G 모바일 네트워크의 고속화와 저지연화를 실현하기 위해 네트워크 마스터 프로 MT1000A는 5G 모바일 네트워크의 구축에 필요한 eCPRI/RoE이나 고정밀 지연 시간 측정 및 PTP에 의한 시각 동기화의 평가를 지원합니다.
자세한 내용은 5G 모바일 네트워크의 고속화와 저지연화
5G 모바일 네트워크의 설치ㆍ보수(I&M)에 필요한 트랜스포트 측정기
5G 모바일 네트워크의 설치ㆍ보수에 필요한 광섬유 측정 항목
- 5G 모바일 네트워크의 PONㆍWDM 측정
- 5G 모바일 네트워크 전체(코어, 메트로, 5G 모바일 프런트홀, 모바일 백홀)의 광선로 측정
5G 모바일 네트워크의 설치ㆍ보수에 필요한 광섬유 측정기
5G 모바일 네트워크의 설치ㆍ보수(I&M)에 필요한 광섬유 측정 항목
5G 모바일 네트워크의 PON(Passive Optical Network) 측정
5G 모바일 프런트홀에서 다수의 5G 기지국(RU)에서 5G 베이스밴드 유닛(BBU)까지의 네트워크가 몇 가지 검토되고 있습니다. 5G 기지국을 효율적으로 수용하는 수단의 하나로서 기지국과 베이스밴드 유닛을 광 분기로(광 스플리터)로 연결하는 PON 방식이 있습니다. PON은 다른 방식에 비해 광섬유를 공유할 수 있으므로 저비용으로 실현할 수 있습니다. 광섬유의 전송 손실이나 거리 측정, 단선 위치 등을 검출할 수 있는 광 펄스 시험기(OTDR)에는 PON의 최대 1×128 분기의 광 스플리터를 분석할 수 있는 고확도의 능력, 그리고 쉽게 광 스플리터의 상태에 대해 합격 여부를 판정할 수 있는 기능이 요구됩니다.
5G 모바일 네트워크 전체(코어, 메트로, 5G 모바일 프런트홀, 모바일 백홀)의 광선로 측정
광섬유 부설ㆍ보수(코어, 메트로, 5G 모바일 프런트홀, 모바일 백홀)에서 간선계의 시공/보수로부터 드롭 케이블 등 액세스계의 파단점 검출을 측정해야 합니다. 광 펄스 시험기(OTDR)에는 몇 m의 단거리 섬유부터 200km가 넘는 장거리 섬유까지 손실이나 반사 등 이벤트를 고정밀도로 검출할 수 있는 측정 성능과 독자적인 검출 알고리즘으로 측정 결과가 간단하게 표시되는 기능이 요구됩니다.
측정 솔루션: 터치 스크린 대응 OTDR MT9085 시리즈
5G 모바일 네트워크의 대용량화를 실현하기 위해 액세스 마스터 MT9085 시리즈는 모바일 프런트홀에서 채택이 검토되고 있는 광 스플리터의 PON 측정과 5G 모바일 네트워크 내의 광섬유 손실과 반사 등 이벤트를 고정밀도로 검출할 수 있는 측정 성능, 독자적인 검출 알고리즘으로 측정 결과가 간단하게 표시되는 기능을 지원합니다. 또한 MT9085 시리즈는 기존의 로터리 노브, 하드 키 외에 터치 스크린을 채택하여 크게 조작성이 향상됩니다.
자세한 내용은 터치 스크린 대응 OTDR MT9085 시리즈
5G 모바일 네트워크의 설치ㆍ보수에 필요한 광섬유 측정기
역사와 실적
고속화, 대용량화하는 디지털 통신 시장
1975년 2Gbit/s의 펄스 패턴 발생기, 오류율 측정기를 개발. 당시로서는 세계 최초로 매초 기가비트 오더의 전송 속도를 실현하여 초고속 기술의 초석이 되었습니다. 1990년대부터 고속 디지털 전송 회선 및 전송 장치용 시장에 전용 측정기를 투입. 2000년에는 10Gbit/s SONET/SDH/PDH/ATM 애널라이저를 개발. 전 세계의 대기업 장치 제조업체 및 통신 사업자에 의해 채택되어 초고속 디지털 통신 시대를 향한 대히트 상품이 되었습니다. 그 후에도 이더넷 애널라이저와 100Gbps의 측정기를 상품화하여 세계의 디지털 통신 시장에 최고 수준의 기술을 제공하고 있습니다.
광 계측 기술로 업계를 리드
1977년에 광측정기를 제품화하여 1980년에 광 펄스 시험기 OTDR을 세계 최초로 개발. 1984년에 광섬유 케이블 통신의 건설이 활발해져 대량의 OTDR 수주를 획득했습니다. 1995년에는 튼튼하고 콤팩트한 OTDR을 업계 최고 속도로 출시하고, I&M용으로 휴대할 수 있게 만들었습니다(2004년에 초대 액세스 마스터를 상품화). 또한 2009년에는 업계 최초의 해저 케이블용 OTDR을 상품화하여 최대 12,000km까지의 초장거리 광 해저 케이블의 장애 검출을 10m의 측정 분해능으로 실현할 수 있었습니다. 그 이후 축적해 온 측정 기술에 의해 광 계측 기술로 업계를 리드하고 있습니다.
5G 모바일 네트워크에서 모바일 프런트홀뿐만 아니라 모바일 백홀, 코어, 메트로의 광 네트워크에서의 광섬유 측정, 고속화와 저지연화에 따른 eCPRI/RoE, 고정밀 지연 시간 측정 및 PTP에 의한 시각 동기화 측정에 공헌해 나갑니다.
제품 라인업
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Network Master Pro MT1000A Transport Optical Fiber
10/100G, OTDR, CPRI 시험을 1대로. 확장성, 조작성이 뛰어난 포터블 테스터.
100G 트랜스포트 모듈에서는 eCPRI/RoE, 고정밀 지연 시간 측정 및 시각 동기화 측정을 할 수 있습니다. |
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ACCESS Master MT9085 Series Optical Fiber
광섬유의 소형 포터블 측정기로서 OTDR 측정, 광 파워 측정/광 로스 측정 기능을 표준 실장. 5G 기지국이나 데이터 센터 간 등의 광선로 건설ㆍ보수 현장 작업의 효율화 향상에 공헌 |
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