문서요약 - GSM 기지국 자동 테스팅 by Gledhill

제목: GSM 기지국 자동 테스팅(Automated Testing of GSM Base Stations)

저자: Steve Gledhill, 영국

문서유형: 온라인저널페이퍼, 2001년

 

BTS라 불리는 GMS 기지국 테스팅에 대하여 기술한 자료

---

휴대폰 셀 무선 기지국(a mobile-phone cellular radio base station)

• 근접한 모든 서비스 가입자의 휴대폰과 통신하는 정교한 송수신기(a transmitter and receiver)
• 기지국(the base station)이 커버하는 영역을 셀(the cell)이라 부른다.
• 기지국으로 들어오고 나가는 신호는 T1 24-채널 링크를 통해 고정 전화 네트워크와 통신한다.

기지국 테스팅

• 기지국 테스팅에서는 기본 RF 패러미터 측정이 수행된다. 예를 들어 출력주파수(output frequency), 파워(power), 송신기 변조(modulation), 민감도(sensitivity), 동조주파수(tuned frequency), 수신기 왜곡(distortion) 등이 측정된다.
• 또한 GSM, CDMA, D-AMPS 같은 다양한 송수신 채널과 안테나, 비트 에러율(BER) 같은 패러미터, 핸드오버 절차, 기타 관리 및 운영상의 조작/루틴(other housekeeping matters)도 측정해야 한다.
• 특히 설치 및 시운전(installation and commissioning) 단계에서 정확하고 반복가능한 테스트를 수행했는지에 따라 기지국의 효율성 및 투자 대비 수입이 영향을 받는다.

GSM 기지국

• GSM/PCS 기지국의 정확한 명칭은 BTS(a base transceiver station)로 기지국 기능을 통제하는 일련의 임베디드 소프트웨어를 가진다.
• 테스터는 테스트 수행을 위해 직접 BTS를 통제하지 못하고 임베디드 소프트웨어 인터페이스를 통해 통제한다.
• 아래 그림은 단순화된 GSM/PCS 휴대폰 네트워크 블록 다이어그램으로 3개의 주요 기능 블록인 MSC, BSC, BTS를 강조한 그림이다.
• MSC(the mobile switching center)는 코어 네트워크 인프라구조에 가장 가깝고 트래픽 스위칭과 라우팅을 책임진다. 각 MSC는 A 인터페이스를 사용하여 1.5-Mbit/s 링크로 네트워크에 있는 여러 BSC와 인터페이스 한다.
• BSC(the base station controller)는 자신들이 통제하는 여러 다른 BTS와 연결되어 있다.

[GSM/PCS 휴대폰 네트워크의 개념 블록도]

BTS 테스팅

• 제조업자에 의해 BTS 컴포넌트가 충분히 테스트 되었다 하더라도 분해 및 재조립 과정을 거쳐 실제 사이트에 설치되므로 설치/시운전 단계의 테스트가 매우 중요하다.
• 설치 프로세스 동안에 가선 에러(wiring errors) 커넥터 크림핑 불량, 백플레인 스위치(Backplane switches) 세팅 불량, RF 커넥터와 케이블 불량 같은 여러 결함이 발생할 수 있다.

휴대용 자동 BTS 테스터(Portable, Automated BTS Tester)

• 자동화되고 운영이 쉬운 통합된 테스터는 기지국 테스팅의 효율성을 높일 수 있다.
• BSC는 1.5-Mbit/s 인터페이스(A-bis 인터페이스)를 통하여 BTS를 통제한다. 1.5-Mbit/s 링크는 24개의 64-kbit/s 타임 슬롯으로 구성되며, 64-kbit/s 슬롯 각각은 4개의 16-kbit/s 스피치 서브슬롯(speech subslots)으로 나뉜다.
• 각 GSM 캐리어는 8개의 스피치 채널을 지원하므로 2개의 64-kbit/s 타임 슬롯이 필요하다. 즉, 이론상으로 각 1.5-Mbit/s 링크에서 12개 캐리어를 통제할 수 있고 듀플렉스 스피치 연결(duplex speech connected)을 할 수 있다. 하지만 실제는 일부 타임 슬롯은 신호를 보내는데 필요하므로 하나의 링크가 약 10개의 캐리어를 서비스한다.
• 제조업자마다 A-bis 인터페이스가 다른 점이 테스트 장비 공급업자들에게 어려움을 준다. 즉, 각 제조업자의 장비에 맞춘 소프트웨어를 개발하고 지속적으로 업그레이드 해주어야만 한다. 테스터는 A-bis와 양방향 인터페이스(기지국으로 메시지를 보내고 기지국이 응답한 메시지를 읽음)를 할 수 있어야 한다. 또한 BTS의 안테나 연결 포트와의 인터페이스도 필요하다.
• 아래 그림은 테스트 셋이 BTS의 A-bis와 RF 포트와 어떻게 연결되는지를 보여준다. 이를 통해 테스터는 BTS를 다른 RF 채널로 스위치하고 휴대폰에 보내지는 통제 신호(the control signals)를 체크한다. 

[GSM/PCS 기지국의 A-bis와 RF 포트에 연결된 테스트 셋]