문서요약 - GSM/UMTS 폰의 적합성 테스트 by Poole

산업종류별/모바일기기

grapevine9700 2018. 2. 13. 06:30

제목: GSM/UMTS 폰의 적합성 테스트(Conformance Test for GSM/UMTS Phones)

저자: Ian Poole 외 1인, 미국

문서유형: 온라인저널페이퍼, 2004년

GSM/UMTS 폰 적합성 테스트에 대하여 기술한 자료(테스트 항목, 테스트 케이스 작성 주체 등)

적합성 테스팅(Conformance testing)

GSM 폰이 어떤 네트워크에서든 또한 어떤 나라에서든 정상적으로 작동하게 하기 위해 표준에 부합하는지 확인하는 것이 중요. 즉, 적합성 테스팅은 GSM 시스템 성공의 핵심이다(3G UMTS 또는 WCDMA 시스템의 경우도 마찬가지).
신규 휴대폰의 적합성 테스팅에서 확인해야 하는 필수 항목들로 안전성(Safety), RF 흡수(RF absorption), 프로토콜, RF 성능, SIM 또는 USIM 카드, 오디오 성능이 있다.

안전성

휴대폰을 포함한 모든 전자 장비는 사용과 운영하는데 안전해야 하므로 피해나 상해(예, 배터리 폭발)를 일으키지 않는다는 것을 보장하는 엄격한 안전성 테스트(safety tests)를 거쳐야 한다.
RF 흡수가 최대 허용치 미만이라는 것을 보장하는 테스팅도 필요. SAR(Specific absorption rate) 테스팅은 사람 머리와 해부학적으로 유사한 모델을 사용하여 모델 내부의 센서로 온도 상승을 측정한다. 이렇게 측정된 수치는 머리의 여러 다른 위치에서 흡수되는 RF 방사(radiation) 수준과 연관하여 분석하고 잠재적인 악영향을 파악한다.

프로토콜

폰 프로토콜 소프트웨어가 부정확하게 작동하는 경우 폰이 네트워크 상에서 제대로 동작하지 못하고 심지어 네트워크에 문제를 일으키기도 함
사용되는 프로토콜의 복잡성 때문에 테스팅이 매우 복잡할 수 있고 또한 특수한 네트워크 시뮬레이터를 필요로 함. 시뮬레이터는 다양한 네트워크 엔터티(예, BTS, BSC, UMTS의 경우 Node Bs와 RNC)를 흉내 내어 여러 시나리오(예, 폰 등록, 통화 종료, 다양한 형태의 핸드오프)를 테스트 한다.

RF 성능

대역 외 방출(the out-of-band emissions)을 포함한 다양한 영역에서 송신기와 수신기 RF 성능을 측정
폰의 통제 기능(the control capability)이 정확한지 확인하기 위해 RRM 측정을 한다(RRM은 상위 계층 프로토콜의 요구에 맞게 물리적 계층 또는 RF 계층 통제를 하는데 사용되는 엔터티).
RF 성능 테스팅에서 폰을 통제하고 관련 시나리오를 셋업 하는데 프로토콜 테스터기(a protocol tester)가 RF 측정/생성 장비와 함께 사용된다. RF 측정/생성 장비에는 신호 생성기(signal generators), 파워 미터(power meters), 분석기(analyzers), 노이즈 생성기(noise generators) 등이 포함된다.
추가적으로 멀티패스(multipath)와 페이딩(fading) 관련 폰 동작을 체크하기 위해 특수한 페이딩 시뮬레이터(fading simulators)가 사용된다.

SIM/USIM 카드

GSM 폰에 사용된 SIM 카드 또는 UMTS에 사용된 USIM 카드도 테스트 대상 항목. 즉, 이 카드들은 특정 폰에 종속되지 않으므로 폰이 어떤 SIM 또는 어떤 USIM을 사용해도 올바르게 작동할 수 있도록 인터페이스를 철저히 체크해야 한다.
카드의 결함이 네트워크 보안에 손상을 줄 수 있으므로 보안 측면 확인도 중요
SIM 동작을 흉내 내기 위해 SIM 시뮬레이터 또는 USIM 시뮬레이터가 필요하며 프로토콜 테스터기(a protocol tester)를 사용하여 폰 상에서 테스트를 실행 시킬 수 있다.

오디오 성능 체크

적합성 테스팅의 테스트 케이스(Test Cases)

휴대폰에 수행되는 모든 테스팅은 반복 가능해야 하며 사용하는 테스트 장비에 상관없이 GSM, UMTS 등의 시스템 명세(the specifications)에 부합해야 한다. 이를 위해 각 시스템에 대한 공식 테스트 케이스(formal test cases)가 작성된다.

GSM 적합성 테스트 케이스

애초에 ETSI에 의해 테스트 케이스가 정의되다가 지금은 3GPP가 담당하고 있다.
테스트 환경 설정(the test setup), 테스트 입력(the stimuli), 테스트 수행 방법, 테스트 합격/실패 기준을 산문식으로 상세히 기술하여 테스트 케이스를 작성한다.
각 테스트가 원래의 테스트 의도대로 수행되었는지 확인하기 위한 확인/인증 프로세스도 존재한다.
휴대폰 제조업자가 적합성 테스트 케이스 수행 결과에 만족하면 독립적인 검증 기관이 이를 넘겨 받아 원래 테스트 명세에 부합하는지 그리고 폰이 정확하게 동작하는지를 테스트 한다. 이 테스트 과정을 통과하면 인증을 위해 관련 산업 기관에 넘겨진다. 인증 후에는 정식 핸드셋 테스팅(formal handset testing)에 사용될 수 있다.

PCS 적합성 테스트 케이스

1,900-MHz 또는 850 MHz 대역에서 운영되는 GSM의 북 아메리카 버전은 종종 PCS로 불리는데, PVG 그룹이 PCS의 승인을 처리하며 그 결과는 PTCRB에 의해 공식적으로 승인된다.
이 테스트 케이스로 성공적으로 테스트된 폰은 CTIA에 의해 인증된다(CTIA 인증을 얻기 위해서는 CTIA 승인 실험실에서 폰이 테스트 되어야 함)

UMTS 적합성 테스트 케이스

UMTS의 프로토콜 테스트 케이스는 처음에 산문식으로 써졌다가 이후 TTCN 코드로 전환됨
TTCN 언어는 테스트 케이스를 컴퓨터로 컴파일하여 타겟 테스트 장비에서 직접 실행 가능한 형태로 만들 수 있으므로 테스트 시간 및 비용을 절감 할 수 있다. 또한 테스트 케이스 해석상의 차이를 줄여 테스트 일관성도 향상된다.
TTCN 테스트 케이스는 3GPP를 대신하여 ETSI 전문가 그룹이 준비한다. 이 그룹이 개발한 기본 TTCN 코드는 이메일을 통해 3GPP 커뮤니티 내에서 검토된다.
신규 핸드셋 테스트를 위해 제조업자는 대개 테스트 하우스에 테스트를 요청한다. 테스트 하우스는 공식 테스트 케이스(the required certified test cases)를 실행하고 테스트 대상 핸드셋이 가용 네트워크에서 사용이 적합하지를 판단한다.

적합성 테스트 케이스의 변경

3GPP가 GSM과 UMTS 테스트 케이스의 전반적인 통제를 하지만 변경은 GSM의 경우 GERAN Working Group에 의해 그리고 UMTS의 경우는 T1 Group에 의해 처리된다.
변경 후 구현된 테스트 케이스의 확인과 승인은 GCF가 담당한다.