모바일 프론트홀 테스트

지난 10년간 많은 새로운 클라우드 서비스와 함께 스마트 폰과 태블릿이 급속하게 확산되면서 모바일 데이터 트래픽이 폭발적으로 증가했다. 통신 사업자는 이동 통신 네트워크의 대역폭을 늘림으로써 모바일 데이터 트래픽 증가를 지원한다.

이는 때로 클라우드-라디오 액세스 네트워크(Cloud-Radio Access Networks)라 불리는 중앙 집중식 무선 액세스 네트워크(C- RAN)의 채택으로 이동통신 시스템의 완전한 변화에 중요한 요인이 됐다. 통신 사업자를 위한 또 다른 중요한 드라이버는 네트워크 운영비용을 줄이는 것이다.

C-RAN을 사용해 모바일 앞면은 안테나 사이트에서 여러 개의 분산 RRU(Remote Radio Head) 장치를 제어하는 중앙 집중식 베이스 밴드장치(BBU)로 구성된다. BBU와 RRH는 범용 인터페이스, 가장 일반적으로 공통 공용 라디오 인터페이스(CPRI) 또는 경우에 따라 개방형 베이스 스테이션 아키텍처 이니셔티브(OBSAI)를 통해 연결된다.

안테나 사이트에서 BBU를 제거하면 통신사업자가 공간과 전력 사용비용이 줄어든다. BBH를 RRH와 어느 정도 거리를 두고 배치하는 것은 C-RAN이 제공하는 안정적인 연결이다.
C-RAN을 통해 실행되는 CPRI에는 두 가지 주요 계층이 있다.

- 레이어 1: Provides physical transport
- 레이어 2: Has several areas; the L1 

대역 내 프로토콜 영역은 레이어 2에서 중요하다. L1 대역 내 프로토콜 영역을 이해하면 운영자는 경보 및 오류 문제를 해결할 수 있다.
안리쓰 1.jpg  [그림1]

CPRI 사양 V6.0은 CPRI 링크를 통해 연결된 두 장치에 의해 수행되는 일련의 동작을 정의한다. 두 장치가 모두 작동 상태 또는 수동 연결 상태에 있으면 링크가 정상 적으로 작동한다. 이는 [그림2]에 나와 있다.
 

CPRI에서 BBU는 REC라고 하고 RRH는 RE라고 한다.

애플리케이션

최근의 CP]RI 설치 중에 많은 사업자들은 CPRI 턴업 문제의 최대 80%가 가장 낮은 계층에서 발생한다. 따라서 설치하는 동안 RRH/RE가 다음을 수행 할 수 있는지 확인하는 것이 필수적이다. BBU/REC가 아직 설치되지 않았을 때라도 통신할 수 있다. 여기에는 다음이 포함된다.

- RRH/RE를 확인하면 CPRI 표준에 따라 수동 링크 상태에 연결할 수 있다. CPRI 사양 V6.0 시작 상태 및 전환 등은 [그림2]에서 확인할 수 있다.
- 레이어-2 네트워크 내의 HDLC 계층을 포함한 연결되고 있는지 확인 정확하게 C&M 플랜.

이 두 가지 기능이 올바르게 작동하면 첫 번째 단계는 BBU/REC를 설치하기 전에 확인할 수 있다.
 
CPRI/OBSAI 테스트 케이스

테스트 케이스1  = 이 경우 실제 네트워크 장비(REC 및 RE)를 연결하기 전에 설치 단계에서 REC(s)와 RE(s)간의 물리적 라인을 테스트한다.
회선은 광학 링크이거나 무선 링크 또는 전자레인지 링크를 통해 전송되거나 회선은 OTN상의 CPRI 일 수 있다. 어떤 경우이든 계측기는 광 인터페이스를 통해 링크에 연결된다.

- Terminate both sides of the transmission line. Typical tests in this case are:
- BER 테스트 (Framed 또는 unframed). 한 쪽이 루프백 상태 일 수 있다.
- 루프백의 한쪽을 측정 지연.

테스트 케이스2 = 이 경우 네트워크 장비(REC 및 RE)는 설치 단계에서 테스트된다. 실제 장비에 연결해라. 이 경우의 일반적인 테스트는 다음과 같다.
- 주파수 측정
- 모니터 제어 단어 K30.7(8B/10B 회선 코드의 오류 표시) 및 8B/10B 회선 코드 위반 (LCV) 모니터링(CPRI 옵션 1-7 만 해당)
- 장비 동작 점검:
- 장비가 ‘수동 링크’ 상태에 도달할 수 있는지 확인해라.
- 알람이 발생하면 장비 동작을 점검해라.

테스트 케이스 3 = 이 경우 C-RAN 동작은 설치 단계에서 또는 나중에 시스템의 서비스 중 문제 해결을 위해 테스트된다. REC(Radio Equipment Control)-(master)과 RE(Radio Equipment)-(slave) 사이의 액츄얼 라인을 모니터해라.

- 패싱 쓰로우 모드에서 듀얼 포트를 활용하거나 CPRI 링크에서 광 분배기(탭)으로 모니터
- 장비의 대화식 동작 모니터링
 

MT1000A and MT1100A CPRI 와이어 라인 테스트

- RRH/RE의 전원이 올바르게 켜져 있는지 확인
- 파이버가 올바르게 연결됐는지 확인
- 올바른 파장의 SFP/SFP + 모듈이 설치돼 있는지 확인
- SFP/SFP + 모듈이 구성된 속도를 지원하는지 확인
- 비디오 검사 프로브 (VIP)를 사용해 광커넥터 상태 및 청결 상태를 확인
- RRU/RE에서 BBU/REC(또는 MT1000A/MT1100A)에 대한 링크가 과도하게 손실되지 않았는지 확인
- RRH/RE가 C & M 채널을 포함한 하위 통신 레이어에 연결할 수 있는지 확인
- 이것은 CPRI 표준에 따라 패시브 상태까지의 테스트다.
- RRH/RE가 작동하고 있음을 입증하고 통신을 확인하기 때문에 필수적이다. 구성 설정(예 : 회선 속도, HDLC 속도 등).
- BBU/REC가 문제없이 설치 될 수 있는지 확인하는 테스트가 완료된다.
- 패시브 상태 계층 위의 모든 문제는 CPRI 프로토콜의 관장 영역내에 있다.
 

[그림8] MT1000A 및 MT1100A는 CPRI 인터페이스 속도를 지원한다.

옵션1(614.4메가비트/s)에서 옵션8(10.1376기가비트/s). 이를 통해 현재 및 미래의 CPRI 인터페이스를 모두 테스트 할 수 있다.

어떤 방식으로든 테스트를 결합하고 패싱-쓰룻(Pass-through) 모드로 모니터링하는 수동링크 상태(최신 CPRI 표준에 따라)까지 REC(BBU) 또는 RE(RRH)를 실행할 수 있는 기능을 통해 자세한 설치 및 유지 보수를위한 완벽한 솔루션을 제공한다.

테스트 신호 레벨 및 비트 전송률을 표시하면 수신 신호 조건을 먼저 확인할 수 있다.
비디오 검사 프로브(VIP)를 사용해 광섬유 엔드 페이스를 확인하면 품질 관행이 준수되고 있음을 확인하고 턴업 실패의 주요 지점을 제거한다.

[그림 9] VIP와 같이 보이는 더러운 끝: 테이블 뷰를 사용해 광섬유 끝에 있는 ‘결함’ 또는 ‘흠집’을 식별 할 수 있다.

VIP와 같이 세척 후 끝 부분: 자동 합격/불합격 판정은 IEC61300-3-35 표준에 따라 이뤄진다.
 

[그림10] MT1000A 및 MT1100A를 사용해 REC(BBU)에서 RE(RRH)로 레이어-2 경보 및 오류를 확인하고 삽입하면 엔지니어가 보다 향상된 문제 해결을 완료할 수 있고 문제의 근본 원인을 평가할 수 있다.

[그림11] 테스트가 활성화되면 MT1000A 및 MT1100A는 중요한 결과를 표시한다.

- 패턴 오류 정보 및 결과 페이지 설문과 요약 화면
- 탐지된 CPRI 경보 및 오류에 대한 세부 정보가 있는 경보/오류 화면
- 수신 및 전송 된 프레임 및 코드 워드의 개수가 있는 CPRI 프레임 화면
- 측정된 왕복 지연시간을 보여주는 딜레이측정 화면
- 감지된 알람 및 오류를 색상 코딩으로 표시

CPRI 오버 OTN

일부 공급 업체는 RE 무선 광섬유에서 원시무선(CPRI) 데이터를 베이스 밴드 처리를 위한 중앙 집중식 위치로 전송하는 것을 지원하는 광전송망(OTN) 솔루션을 통해 CPRI를 연구하고 있다.

- 단일 위치에서 여러 RE를 제공 할 수 있다.
- 이 수준의 통합은 네트워크 확장성에 영향을 주지 않으면서 분산 방식보다 많은 전력과 비용을 절감한다.

OTN은 OTN 통신사업자의 장애 관리, 성능 모니터링 및 보호 메커니즘과 저렴한 비용으로 현재, 미래 및 레거시 인프라 기술을 지원할 수 있는 기능을 제공하면서 동일한 광섬유에서 여러 프로토콜의 전송을 지원한다. 또 OTN 사업자는 동일한 네트워크 전체 관리 시스템을 사용하는 이점을 누리고 있다.

MT1000A 및 MT1100A는 OTN상의 CPRI 테스트를 지원하므로 사용자는 최신 CPRI 구현을 테스트 할 수 있다. OTN에 대한 자세한 내용은 안리쓰 백서 및 OTN의 애플리케이션 노트를 참조해라.

결론

네트워크 마스터 프로 MT1000A 및 네트워크 마스터 플렉스 MT1100A의 모바일 프론트홀(fronthaul) 테스트 기능은 CPRI 및 OBSAI 기술에 대한 포괄적 인 테스트 및 분석을 지원한다. 이들은 모바일 전신의 문제를 신속하게 파악하고 문제를 신속하게 해결하며 시스템 다운 타임과 고객 이탈을 줄이고 모바일 운영자의 운영비용을 절감 할 수 있다.

<글 : 나가시마 요시노부(Nagashima Yoshinobu) 프로젝트팀1
키리하라 사토시(Kirihara Satoshi) 제품 마케팅 부문>
<자료제공 : 안리쓰(www.anritsu.com)>