5G의 산파 역할한 업계 최초의 5G 무선 테스트 플랫폼

5G 통신은 우리의 모든 일상에 변화를 가져올 것으로 기대된다. 5G 디바이스와 애플리케이션은 이 새로운 통신 기술의 더 넓은 주파수 범위와 더 높은 연결 속도, 낮은 지연시간을 활용하게 될 것이다. 하지만 이처럼 극적인 변화와 발전의 다른 한 편에는 복잡성이 높아지고, 요구사항이 더 엄격해지고, 표준이 여전히 완성되지 않았다는 과제들이 남아 있다.

시험 및 계측 장비 분야의 선도 기업인 키사이트 테크놀로지스(Keysight Technologies)는 고객들이 5G 기술의 잠재력을 남보다 앞서 활용할 수 있도록 돕고 있다. 이 회사가 업계 최초로 내놓은 UXM 5G 무선 테스트 플랫폼은 5G 표준 개발뿐 아니라 5G 단말기 개발에도 기여하고 있다.



‘업계 최초’ 전략을 실현하기 위해 키사이트는 시간적으로 일정을 앞당겨야 했을 뿐만 아니라 모바일 업계에서 생소한 분야인 밀리미터파 무선 스펙트럼 영역에 대한 전문성도 필요했다. 이러한 요구를 충족하기 위해서 키사이트는 오랜 파트너이자 첨단 통신 기술과 RF 신호 체인 등에 대한 전문성을 보유한 기업인 아나로그디바이스(Analog Devices, ADI)와의 협력 관계를 활용했다.

한 눈에 보는 키사이트

 회사 : 키사이트 테크놀로지스는 고객들이 네트워크를 최적화하고 전자 제품을 빠르게 시장에 내놓을 수 있도록 설계 시뮬레이션, 프로토타입 검증, 제조 테스트, 최적화를 비롯한 다양한 서비스를 제공한다.

 애플리케이션  : 통신, 항공우주 및 방위산업, 자동차 전자장치 및 안전성 통신, 컴퓨터 및 반도체, 에너지, 산업 등 다양한 분야의 전자 테스트 및 측정을 위한 강력한 솔루션을 제공한다. 

 과제 : 5G 사용자 장비/단말기 상용화를 앞당길 수 있도록 업계에서 가장 먼저 고성능 5G 네트워크 에뮬레이터를 개발한다. 기술 전환기 초기에 입지를 다져서 무선 에코시스템에 있어서 시장을 선점한다.

 요구 : RF 신호 체인을 비롯한 해당 분야 전문성을 보유하고 있으면서 설계 작업을 최소화하고 일정 상의 위험성을 낮추는 제품을 제공하는 파트너와의 협력이 필요하다.

 목표 : 모바일 칩셋, 단말기, 그밖에 다른 디바이스 개발 및 시험에 사용할 수 있도록 업계 최초의 5G 모바일 통신 테스트 장비를 개발한다. 고도로 통합적이면서 높은 수준의 성능을 제공하고 이전 세대 무선 기술을 지원하는 솔루션을 제공한다. 5G가 약속하는 것들을 고객이 실현하고 상용화를 앞당기도록 돕는다.


“기술은 나날이 빠르게 변화하고 있다.
아나로그디바이스와 협력함으로써 고객들이
미래의 혁신을 더 빠르게 실현하도록 도울 수 있게 되었다.”

-카일라쉬 나라야난(Kailash Narayanan), 키사이트 테크놀로지 부사장 겸 무선 솔루션 총괄 책임자                                                                      

무선 테스트 플랫폼이 필요한 이유

5G 통신 산업이 발전하려면 프로토타입 칩셋과 단말기 연구개발 및 검증을 위한 테스트 플랫폼이 필요하다. 그 이유를 알아보기 위해 일반적으로 통신이 어떻게 이루어지는지 간략하게 살펴보자.

우리가 어딘가를 향해 이동 중일 때, 주머니 속의 휴대전화는 통화를 하지 않더라도 여러 기지국들과 지속적으로 통신한다. 기지국에서 기지국으로, 신뢰할 수 있는 핸드오프를 위해 계속해서 기지국 신호 품질을 측정하는 것이다. 이 때, 네트워크마다 서로 다른 무선 (주파수) 커버리지가 다를 수 있다는 점이 상황을 더욱 복잡하게 만든다. 예컨대 A 지역에서는 5G 표준을 지원하고, B 지역에서는 4G LTE를 지원하고, C 지역에서는 3G나 2G GSM을 지원할 수도 있다. 무선 표준들 간에 핸드오프를 할 때 통신 불량이 생기지 않도록 하는 것은 네트워크와 사용자 단말기 양쪽 모두에 까다로운 과제이다.

이처럼 복잡한 네트워크에서 통신하기 위해서는 휴대전화기가 신호를 정확하게 송신 및 수신해야 할 뿐만 아니라 여러 무선 표준에 걸쳐서 복잡한 시그널링 프로토콜을 지원해야 한다.

계측기 장비 차원에서 5G 네트워크 구현

키사이트의 UXM 5G 무선 테스트 플랫폼은 전반적인 무선 네트워크와 관련된 문제들을 에뮬레이트할 수 있다. 5G 단말기를 개발할 때 실제 생산에 착수하기에 앞서 UXM 5G를 사용해서 R&D와 검증을 할 수 있다. 간단히 말해서 UXM 5G는 계측 장비 차원에서 네트워크를 구현하는 것이다. 여러 기지국을 에뮬레이트하고 단말기의 연결성을 유지하고 측정하며, 5G로 높은 데이터 쓰루풋을 달성하고, 4G LTE나 이전 표준들까지도 지원할 수 있다. 또한 UXM 5G로 전화 통화, 데이터 레이트, 송신 전력, 성능 품질, 감도 등을 설정할 수도 있다.

미완의 표준 문제

키사이트가 이 테스트 플랫폼을 개발하기는 쉽지 않았다. 5G 표준이 계속해서 진화하고 있었고, 업계, 정부 당국, 해당 기관들이 표준을 확정하지 못하고 있었기 때문이다. 그렇다고 기다리고 있을 수만은 없었다. 한편으로는 표준을 확정할 수 있도록 도우면서 테스트 플랫폼을 개발해야 했다. 키사이트 테크놀로지스의 부사장이자 무선 테스트 사업부 총괄 책임자인 카일라쉬 나라야난(Kailash Narayanan)은 “우리는 고객들이 5G 기술에 있어서 시장을 선점할 수 있도록 돕고자 했다. 그러기 위해서는 우리 자신이 남보다 앞서 유용한 솔루션을 내놓아야 했다”고 말했다.

‘업계 최초’를 위한 전략

5G가 막 태동했을 때, 키사이트는 이 기술이 성장의 기회임을 인식했다. 시장을 선점하기 위해서는 공격적으로 시장의 최초가 되는 전략이 필요했다. 그러기 위해서는 표준이 완결되기 전이라도 UXM 5G를 개발할 필요가 있었다. 그리고 5G 용으로는 훨씬 더 넓은 대역폭과 새로운 주파수 대역으로 성능을 정확하게 측정할 수 있는 솔루션을 개발해야 했다. 여기에는 모바일 업계가 경험해 보지 못한 생소한 분야인 밀리미터파도 포함된다.  

신뢰할 수 있는 협력 관계

키사이트는 개발 시간을 단축하기 위해, 포괄적인 신호 체인을 제공하는 파트너가 필요했다. 카일라쉬 나라야난 부사장은 “키사이트는 ADI와 50년 동안이나 협력 관계를 이어 왔다. 더욱이 ADI는 각각 RF와 전원 분야에서 강자인 히타이트 마이크로웨이브(Hittite Microwave)와 리니어 테크놀로지(Linear Technologies)를 인수한 상태라, 우리는 ADI 한 곳을 통해 필요한 모든 것을 충족할 수 있었다. 시장에서 최초가 되고자 하는 목표를 달성하기 위해서 우리는 되도록 적은 수의 협력사와 일하기를 원했으며, 그 회사가 신뢰성 있고 고성능 부품을 제공하는 파트너이기를 바랐다”고 말했다.

전세계 주요 기지국 장비회사들에 부품을 공급하고 있는 ADI는 키사이트의 요구 사항을 잘 이해했다. 카일라쉬 부사장은 “ADI는 테스트와 구현 단계 사이에 연계, 네트워크 인프라, 새로운 5G 제품 개발을 비롯해서 전체적인 그림을 이해하고 있는 회사이다. 5G 개발과 관련해서 경험을 축적하고 있다는 점이 계측기급 신호 체인을 개발하기 위해서 우리가 ADI를 선택한 이유였다”고 밝혔다. 

키사이트는 데이터 컨버터에서부터 RF 증폭기, 스위치, 합성기, 고성능 전원 부품에 이르기까지 전체적인 신호 체인용으로 포괄적인 기술과 솔루션을 제공할 수 있는 ADI에 의지했다. 또한 ADI의 엔지니어들은 키사이트가 계측기급 성능을 달성할 수 있도록 설계를 지원했다.

카일라쉬 부사장은 “ADI는 최상의 성능, 밀도, 전력을 달성하도록 부품 선택과 관련해서 조언을 제공했다. 이것은 차세대 5G 네트워크 에뮬레이터 플랫폼을 설계하는 데 있어서 중요한 역할을 했다. 또한 ADI의 엔지니어들은 우리가 최상의 성능을 달성하고 개발 일정을 단축할 수 있도록 설계와 관련해서 조언해 주었다”고 말했다. 

조기에 최신 기술 제공

ADI는 자사의 새로운 고성능 데이터 컨버터와 관련해서 키사이트에 조기에 정보를 제공했다. 부품을 출시하기 전이라도 키사이트가 이를 조기에 활용할 수 있게 했으며, 키사이트 엔지니어들과 긴밀하게 협력했다. 카일라쉬 부사장은 “ADI는 자신들의 제품 로드맵에 조기에 접근할 수 있게 해주었다. 그럼으로써 아직 출시되지 않은 ADI의 최신 기술을 사용해서 차세대 제품을 설계할 수 있었다. 이로써 키사이트는 시장에서 최초로 5G 네트워크 에뮬레이션 솔루션을 내놓을 수 있었다”고 말했다.

ADI와 키사이트의 협력 성과

•    긴밀한 기술 제휴 및 탁월한 제품 지원
•    출시되지 않은 제품을 조기에 이용할 수 있도록 제공
•    새로운 5G 네트워크 에뮬레이터 플랫폼 빠르게 개발
•    진화하는 표준과 기술에 대해서 개방적인 의견 교환
•    조기 평가를 위한 우수한 레퍼런스 디자인 솔루션
 

                                     키사이트의 UXM 5G 무선 테스트 플랫폼     


‘업계 최초’ 전략의 성공

새로운 UXM 5G 무선 테스트 플랫폼은 이전 세대 장비보다 셀 밀도를 2배 더 높여 더욱 다양한 에뮬레이트 테스트 시나리오를 제공하며, 이와 함께 RF 포트 수 2배, 신호 프로세싱 성능도 2~3배 높아졌다.

현재 새로운 5G 단말기 칩셋이나 단말기 시제품을 개발하는 기업들이 실험실에서나 다양한 실제 현장에서 작동을 검증하기 위해서 키사이트를 찾고 있다. 5G 디바이스에 대한 인증과 사업자 승인을 받고 양산에 착수하기 위해 UXM 5G를 활용함으로써 버그가 없는 고품질 제품을 빠르게 개발하고 시장에 내놓을 수 있다. 키사이트는 최고의 품질, 신뢰성, 효과를 자랑하는 솔루션을 제공한다. 

UXM 5G: 미래의 기술 실현

키사이트는 기술 기업들이 상상을 현실로 실현하고 시장을 선점할 수 있도록 돕는다. 위성에서부터 기지국과 모바일 디바이스에 이르기까지 다양한 분야에서 선명하고 정확하며 신뢰할 수 있는 신호를 제공하도록 돕는다. 퀄컴 테크놀로지스(Qualcomm Technologies)의 엔지니어링 수석 부사장인 토니 슈왈츠(Tony Schwarz)는 “키사이트의 5G 테스트 솔루션은 5G 상용화를 앞당기는 데 일조하고 있다”고 말했다.

키사이트는 2019년 7월에 ‘업계 최초’로 5G RF 테스트 케이스에 대해 승인을 받았다.
이로써 UXM 5G를 5G 모바일 단말기 형식 승인에 사용할 수 있게 되었다.


 키사이트(Keysight) 는 어떤 회사

키사이트 테크놀로지스(Keysight Technologies)는 기업, 서비스 사업자, 정부 기관 등  고객들이 세상을 연결하고 혁신을 가속화할 수 있도록 돕는다. 키사이트의 기술 솔루션을 사용해서 네트워크를 최적화하고 전자 제품을 빠르게 개발할 수 있다. 설계 시뮬레이션에서부터 프로토타입 검증, 제조 테스트, 네트워크 및 클라우드 환경 최적화에 이르기까지 다양한 서비스를 제공한다. 키사이트의 고객들은 통신, 항공우주 및 방위, 자동차, 에너지, 반도체, 전자기기 시장을 비롯한 다양한 분야를 망라한다.