무선 R&D 위한 다중 측정 신호 분석기

애질런트 89600 VSA 소프트웨어는 신호 스펙트럼, 변조 및 시간 특성 평가를 위해 사용자가 구성 가능한 범용과 표준 기반의 진보된 신호 분석을 제공하며, 셀룰러 통신, 무선 연결성, 항공 우주 및 방위, 위성 통신 애플리케이션을 위한 70개가 넘는 신호 표준과 변조 유형을 지원한다. 다중 측정 분석과 프런트 엔드 측면에서의 이러한 유연성으로 인해 엔지니어들은 무선 블록 다이어그램의 모든 위치에서 신호를 분석할 수 있다.

데일 웨그너·신승철 애질런트테크놀로지스

통합된 GSM, W-CDMA, LTEAdvanced의 파형 측정 데이터 결과를 측정과 동시에 볼 수 있다고 가정해 보자. 최근 출시된 애질런트 89600 VSA 소프트웨어(VSA) 덕분에 이러한 성능이 이제 가능해졌다. 해당 릴리스에는 다중 표준, 멀티 포맷 또는 멀티 캐리어 신호를 동시에 분석하는 새로운 다중 측정 기능이 있다.

스마트폰과 같은 현대적인 디바이스들이 다중 대역에서 작동하는 다중 무선 통신 지원 기능을 갖추게 됨에 따라, 서로 다른 신호들 간에 부정적인 상호작용이 발생할 가능성이 새롭게 급증하면서 이러한 기능에 대한 필요성은 무엇보다 중요해졌다.

눈에 띄는 장점으로는 서로 다른 신호들을 분석하면서도 동시에 신호 간의 상호작용을 더 잘 이해하고 생산성을 개선할 수 있다는 데 있다. 또한, 89600 VSA와 같이, PC 플랫폼에서 실행되는 신호 분석 소프트웨어는 병렬 처리(예: 멀티코어), 대용량 메모리 및 유연한 디스플레이를 이용해 엔지니어에게 유연하게 구성 가능한 필요한 뷰를 제공함으로써 작업을 단순화하고 개선할 수 있게 되었다(그림 1).

애질런트 89600 VSA 소프트웨어는 신호 스펙트럼, 변조 및 시간 특성 평가를 위해 사용자가 구성 가능한 범용과 표준 기반의 진보된 신호 분석을 제공하며, 셀룰러 통신, 무선 연결성, 항공 우주 및 방위, 위성 통신 애플리케이션을 위한 70개가 넘는 신호 표준과 변조 유형을 지원한다.

구매한 장비에 내장하여 사용할 수 있지만, 지정된 장비에만 사용해야 하는 형태가 아니기에, 스펙트럼 분석기, 신호 분석기, 오실로스코프, 로직 분석기, 광변조 분석기 및 모듈형의 장비 시스템을 포함한 30종 이상의 애질런트 측정 플랫폼에서 자유롭게 사용할 수 있다.

다중 측정 분석과 프런트 엔드 측면에서의 이러한 유연성으로 인해 그림 2에 표시된 바와 같이, 엔지니어들은 무선 블록 다이어그램의 모든 위치에서 신호를 분석할 수 있다(아날로그와 디지털 베이스밴드 대역, IF·RF 및 마이크로웨이브,협대역에서 초광대역까지 지원).

멀티 캐리어/멀티 포맷 측정의 도전 과제 극복

최근 MSR(Multi-Standard Radios) 같은 장치에 맞는 멀티 캐리어/멀티 포맷 파형을 설계하고 테스트를 위한 무선 R&D 및 제조 분야 엔지니어에 대한 수요가 증가하면서, 다중 신호의 동시 측정과 관련된 다중 신호 테스트 결과를 제공할 수 있는 테스트 솔루션의 수요도 증가하고 있다.

기존의 신호 측정 분석기는 한 번에 하나의 신호만을 분석하므로 이러한 MSR 분석에 더는 실용적이지도 효율적이지도 않으며 다중 신호 장치에 있는 서로 다른 신호 간의 미묘한 상호작용에 대한 정보를 제공할 수 없다.

애질런트 89600 VSA 소프트웨어의 다중 측정 성능은 이러한 도전 과제에 대처하기 위한 효과적인 테스트 솔루션을 제안하는데 문제 해결에 필요한 다중 신호 동시 측정 기능을 제공하며, 향상된 테스트 속도로 다중 신호 데이터 결과를 동시에 함께 표기하여 다양한 표준과 상호 신호 간의 관계를 정확하게 분석할 수 있다.

89600 VSA 다중측정 성능

근본적으로 말하면, 다중 측정은 여러 가지 다양한 신호 유형을 동시에 측정하여 결과를 보여주는 능력을 가리킨다. 애질런트 89600 VSA 소프트웨어의 새로운 다중 측정 기능은 구조적인 개선으로, 기존의 ‘한 번에 하나씩’ 측정하는 방식에서 벗어나 ‘한 번에 여러 개’를 측정하는 방식이다.

기존 분석기는 하나의 캐리어 측정에 제한되기 때문에 다중 신호 측정 프로세스에서는 신호마다 하나씩 일련의 독립적인 측정을 연속적으로 반복해야 한다(측정 프로세스: 분석기 설정 구성, 데이터 수집 및 처리, 데이터 표시, 측정 모드 전환, 반복). 이는 시간 집약적 측정 프로세스를 양산해 한번에 하나의 측정 결과만을 제공할 수 있게 된다(시간 정렬되거나 동시적 결과가 아님).

‘한 번에 하나씩’ 측정 프로세스와 뚜렷하게 다른 점은, 89600 VSA의 ‘한 번에 여러 개’ 측정 구조로 인해 다중 캐리어 측정을 ‘한 번에 그리고 동시에’ 실행할 수 있다는 점이다. 다중 신호 측정은 사용자 정의 다중 구성 컬렉션을 작성하며 시작되는데, 여기에는 다중 신호 측정의 각 신호에 대한 측정 구성이 포함된다. 다중 측정이 시작되면 다중 구성 컬렉션에 있는 측정이 모두 동시에 실행되고, 입력 데이터를 모두 수집하여 처리한 후 모든 다중 측정 기록 결과를 ‘나란히’ 함께 표시한다.

각 측정은 독립된 측정의 동일한 기록 데이터 특징 및 유연 성과 함께 추가적인 다중 측정 기능까지 가능하게 한다. 예를 들면, 엔지니어는 서로 다른 측정 기록을 시각적으로 비교하기 위해 겹치거나, 수학적 함수를 적용하여 맞춤형 사용자 정의 데이터 결과를 산출할 수 있다.

모든 다중 신호 측정은 독립적인 측정으로 메모리에 상주 하며, 즉각적이고 연계된 실행을 위해 일부 또는 모두를 불러올 수 있다. 89600 VSA 소프트웨어는 PC 멀티 코어 기술을 이용하여 각 측정을 각각의 독립적인 프로세싱 스레드(thread)에 할당한다.

이로써 호스트 PC는 다양한 측정 작업을 관리, 실행 및 전환 할 수 있게 됐으며 효율성과 속도 면에서 현저히 개선되었다.

편리한 다중 측정

89600 VSA의 다중 측정 성능은 다양한 하드웨어와 테스트 시나리오에서 사용할 수 있게 설계되었다. 최대한 유연하게 구현되었으며, 다중 측정 성능은 공유 수집, 독립적 동시 수집 그리고 독립적 비동시 수집이라는 세 가지의 다양한 입력 다중 측정 데이터 수집 스타일을 지원한다.

1. 공유 수집

‘공유’ 수집(Shared Acquisition) 스타일은 완벽하게 시간적 정렬(time-aligned)된 동시 다중 신호 측정 결과를 제공한다. 측정은 모두 동시에 실행되며, 하나의 분석기에서 나온 동일한 ‘공유’ 입력 데이터(데이터 수집)를 분석한다. 따라서 결합된 다중 신호 측정 범위는 분석기의 주파수 범위와 대역폭에 맞아야 한다(그림 3).

2. 독립적 동시 수집

‘독립적 동시’ 수집(Concurrent Acquisition) 스타일은 여러 개의 독립된 분석기에서 독립적인 데이터 수집을 통해 동시 다중 측정을 실행하는 데 사용된다. 이러한 수집 스타일은 결합된 다중 신호 대역폭이 분석기의 최대 대역폭과 들어맞지 않거나(그림 4 참조), 물리적 테스트 포인트 위치에서 하나의 분석기 사용을 금지하는 경우 또는 다중 신호 변조 유형에 다른 측정 하드웨어 유형이 필요한 경우(예: 동시 RF 무선 체인 다중 측정, 그림 2 참조)에 사용된다. 분석기가 독립적인 경우에도 측정은 동기적으로 ‘동시에’ 실행된다. 동시 수집 스타일의 측정은 동시에 발생하는 광대역 다중 측정 결과를 제공한다.

3. 독립적, 비동시 수집

‘독립적, 비동시’ 수집(Non-Concurrent Acquisition) 스타일은 ‘빠르게 전환하는’ 순차 측정을 실행하는 데 사용된다. 개별적인 측정 구성이 메모리에 상주하기 때문에 즉시 실행될 준비가 되어 있어 다중 측정 간 전환과 실행 시간이 단축되었다. 독립적, 비동시 수집은 측정을 동시에 실행하지 않는다는 점에서 앞의 두 스타일과 다르다. 대신 순차적으로 실행된다. 측정 순서는 임의의 순서로 바뀔 수 있다(그림 5).

요약

89600 VSA 소프트웨어는 이미 10년 넘게 끊임없이 진화하는 통신 및 무선 기술에 적합한 테스트 솔루션으로서 입지를 굳혀왔다. 새로운 다중 측정 성능은 이러한 노력의 또 하나의 예로, MSR의 측정 및 테스트 도전 과제에 대처하고 오늘날 무선통신 연구개발과 제조 분야 엔지니어의 성공을 위해 함께하기 위한 것이다.