KR20230090525A - Rf 특성 측정 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 액세스 포인트 안테나 및 AP 안테나의 RF 신호를 수신하는 안테나 모듈을 이용하여 네트워크에 모바일 접속하는 DUT가 내부에 구비된 쉴드 박스, DUT에 송신될 RF 신호를 생성하고, DUT로부터 수신한 RF 특성 신호를 이용하여 DUT의 RF 특성을 측정하는 테스트 장치 및 DUT의 RF 특성 측정에 필요한 DUT의 동작 및 상기 테스트 장치의 동작을 제어하는 제어 장치를 포함하고, 테스트 장치는, DUT에 입력될 RF 신호의 출력 파워를 조절하는 감쇠기, AP 안테나와 전기적으로 연결되고, 송수/수신되는 RF 신호를 서로 분리하는 송신/수신 경로 분리기 및 감쇠기 및 송신/수신 경로 분리기와 전기적으로 연결되고, DUT에 액세스 포인트로 동작하는 AP 보드를 포함하는 RF 특성 측정 시스템을 개시한다. 본 발명에 따르면, SoC AP 보드를 이용하여 테스트 대상 디바이스의 RF 특성 및 처리율이 모두 측정될 수 있다.

Description

RF 특성 측정 방법 및 시스템{RF CHARACTERISTICS MEASUREMENT METHOD AND SYSTEM}
본 발명은 RF 특성 측정 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 AP를 통해 네트워크에 접속된 테스트 대상 디바이스의 RF 특성을 측정하는 방법 및 이를 이용하는 시스템에 관한 것이다.
IEEE 802.11은 흔히 무선랜, 와이파이(Wi-fi)라고 불리는 무선 근거리 통신망(local area network)을 위한 컴퓨터 무선 네트워크에 사용되는 기술로, IEEE LAN/MAN 표준 위원회(IEEE 802)의 11번째 워킹 그룹에서 개발된 표준 기술을 의미한다.
IEEE 802.11은 현재 주로 쓰이는 유선 LAN 형태인 이더넷의 단점을 보완하기 위해 고안된 기술로, 이더넷 네트워크의 말단에 위치해 필요없는 배선 작업과 유지관리 비용을 최소화하기 위해 널리 쓰이고 있다.
안테나가 포함된 안테나 시스템(antenna system)의 경우, 안테나 시스템의 RF 특성이 방사 방식이 아닌 전도 방식으로 측정되는 경우에, 고가의 측정 전용의 안테나 커넥터가 이용된다.
도 1은 종래 기술에 따른 무선랜 측정 장비를 이용한 테스트 대상 디바이스의 RF 특성 측정의 예시도이다.
무선랜 측정 장비는, Non-Signaling Mode에서, VSG의 레벨을 조절해 가면서 각각 MCS에 DUT의 감도를 측정하고, DUT의 MCS를 고정한 상태에서 DUT의 전송 파워(TX Power)를 전송하면서 장비의 VSA를 이용하여 EIRP를 측정할 수 있다.
그런데 무선랜 측정 장비는 Non-Signaling Mode에서 물리 계층(physical layer)에서 RF 특성을 측정할 수 있으나, 애플리케이션 계층(application layer)에서 처리율(throughput)을 측정하 지 못하는 한계가 있다.
현재 Signaling Mode에서 60GHz 801.11 ay를 지원하는 장비는 존재하지 않는다.
도 2는 종래 기술에 따른 60GHz AP를 이용한 테스트 대상 디바이스의 RF 특정 측정의 예시도이다.
도 2를 참조하면, 상용의 60GHz 801.11 ay AP를 사용하여 DUT의 처리율이 측정될 수 있다. 그런데 특정 MSC의 감도점을 측정하기 위해서 DUT와 상용의 60GHz 801.11 ay AP 간의 거리를 물리적으로 가변시켜 가면서 측정해야 하며 10~12m 크기의 쉴드 룸 내부에서 측정되어야 한다.
현재 상용화된 801.11 ay 기기들은 MCS12까지 지원하고 있으며, 최고 처리율(Max. throughput)은 4.62GHz이다. 따라서 DUT 또는 상용 60ghZ 801.11 ay AP 모두 최소한 USB 3.1(5Gbps) 또는 5G LAN 이상의 외부 인터페이스를 지원해야 한다. 특히 DUT의 제품 사양에 필요 없는, 테스트를 위한 인터페이스가 DUT에 추가되어야 하는 문제점이 있다.
KR 공개 특허 제10-2016-0018573호 (2016.02.17 공개)
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 테스트 대상 디바이스의 RF 특성 및 처리율을 모두 측정할 수 있는 60GHz AP 기능의 RF 특성 측정 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 쉴드 룸에 관한 시뮬레이션 정보에 기초하여 작은 규모의 쉴드 박스를 이용하여 테스트 대상 디바이스의 RF 특성을 측정할 수 있는 RF 특성 측정 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 특성 측정 시스템은, 액세스 포인트(access point, AP) 안테나 및 AP 안테나의 무선 주파수(radio frequency, RF) 신호를 수신하는 안테나 모듈을 이용하여 네트워크에 모바일 접속하는 테스트 대상 디바이스(device under test, DUT)가 내부에 구비된 쉴드 박스(shield box), DUT에 송신될 RF 신호를 생성하고, DUT로부터 수신한 RF 특성 신호를 이용하여 DUT의 RF 특성을 측정하는 테스트 장치(testing apparatus) 및 DUT의 RF 특성 측정에 필요한 DUT의 동작 및 테스트 장치의 동작을 제어하는 제어 장치(controller)를 포함하고, 테스트 장치는, DUT에 입력될 RF 신호의 출력 파워를 조절하는 감쇠기(attenuator), AP 안테나와 전기적으로 연결되고, RF 신호 및 RF 특성 신호의 경로를 분리하는 송신/수신 경로 분리기(TX/RX separator) 및 감쇠기 및 송신/수신 경로 분리기와 전기적으로 연결되고, DUT에 액세스 포인트(access point, AP)로 동작하는 AP 보드를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, RF 특성은 DUT에 관한, 물리 계층에서 FER, MCS 및 EIRP와 같은 RF 특성 및 응용 계층에서 처리율(throughput)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 테스트 장치는, AP 안테나와 감쇠기 간, 및 감쇠기와 상기 AP 보드 간의 통신을 위한 광통신 인터페이스를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, 테스트 장치는, DUT의 제어를 위한 제1 인터페이스 및 DUT와 테스트 장치의 제어를 위한 제2 인터페이스를 더 포함하고, 제1 및 제2 인터페이스는, 지원 가능한 MCS의 최대 처리율(maximum throughput)과 관계없이, 최대 처리율 미만의 처리율을 갖는 인터페이스로 구현될 수 있다.
또한, 테스트 장치는, 가상의 쉴드 룸 내에 배치된 가상의 AP와 DUT 간의 상대적 위치 및 방향에 따라 변화되는 수신신호강도(received signal strength indicator, RSSI) 분포에 관한 시뮬레이션 정보에 기초하여, RSSI 분포에 대응되게, 감쇠기를 이용하여 AP 보드의 출력을 변화시킴으로써 DUT의 RF 특성을 측정하도록 구성될 수 있다.
또한, AP 보드는, RF 특성 측정 기능의 프로그램 및 프로그램의 실행에 관한 제1 명령이 저장된 제1 메모리 및 제1 명령을 실행하는 제1 프로세서를 포함하고, 제1 프로세서가 제1 명령을 실행하면, AP 보드는 RF 특성 측정에서 클라이언트 역할을 하도록 설정될 수 있다.
또한, DUT는, 스테이션 기능 활성화 명령을 저장하는 제2 메모리 및 명령을 실행하는 제2 프로세서를 포함하고, DUT는, 제2 프로세서에 의한 스테이션 기능 활성화 명령의 자동 실행을 통해 스테이션 기능이 활성화되도록 구성될 수 있다.
또한, 제2 메모리는 AP 보드의 서비스 세트 식별자(service set identifier, SSID) 정보를 미리 저장하고, 제2 프로세서에 의한 AP 검색을 통해 SSID를 갖는 AP가 검색되면, DUT는 SSID를 갖는 AP 보드에 자동 접속되도록 구성될 수 있다.
또한, 제2 메모리는, RF 특성 측정 기능의 프로그램 및 프로그램의 실행에 관한 제2 명령을 저장하고, DUT가 AP에 접속되고, 제2 프로세서가 제2 명령을 실행하면, DUT는 RF 특성 측정에서 서버 역할을 하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 특성 측정 방법은, 액세스 포인트(access point, AP) 보드를 이용하여 테스트 대상 디바이스(device under test, DUT)의 네트워크 접속 환경을 구축하는 단계, AP 보드를 이용하여 DUT를 네트워크에 접속시키는 단계 및 RF 특성 측정 기능의 프로그램을 저장하는 메모리 및 프로그램을 실행시킬 수 있는 프로세서가 포함된 AP 보드의 제어 과정을 통해 DUT의 RF 특성을 측정하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, DUT의 네트워크 접속 환경을 구축하는 단계는, RF 특성 측정 기능의 프로그램의 자동 실행을 위한 환경이 DUT 및 AP 보드에 설정되는 단계, 시스템-온-칩(system on chip, SoC)이 포함된 AP 보드의 AP 기능을 활성화시키는 단계, 및 AP 기능을 이용하여 측정하고자 하는 대상 채널을 설정하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, DUT의 네트워크 접속 환경을 구축하는 단계는, 쉴드 박스 내에 DUT 및 AP 안테나를 구비하는 단계; AP 보드의 송신 출력 파워(TX out power)를 조절하는, 프로그램 가능한 감쇠기에 AP 안테나와 AP 보드를 연결시키는 단계 및 광통신 인터페이스를 이용하여 AP 보드가 포함된 테스트 장치의 내부 통신 라인 및 AP 안테나와의 외부 통신 라인을 구축하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, DUT의 네트워크 접속 환경을 구축하는 단계는, 지원 가능한 MCS의 최대 처리율(maximum throughput)과 관계없이, 최대 처리율 미만의 처리율을 갖는 인터페이스를 이용하여 DUT와 AP 보드 사이 및 AP 보드와 제어 장치 사이의 통신 라인을 구축하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, DUT를 네트워크에 접속시키는 단계는, DUT의 스테이션 기능을 자동으로 활성화시키는 단계, SSID 검색을 통해 DUT를 AP 보드에 통신 연결시키는 단계 및 RF 특성 측정에서 DUT이 서버 역할을 하도록 DUT에 미리 저장된 RF 특성 측정 기능의 프로그램을 실행시키는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, DUT의 RF 특성을 측정하는 단계는, DUT의 물리 계층(physical layer)에서 RF 특성 및 응용 계층(application layer)에서 처리율(throughput)을 측정하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, DUT의 RF 특성을 측정하는 단계는, AP 보드에 연결된 감쇠기의 감쇠 값의 단계 조절을 통해, AP 보드의 송신 출력 파워(TX Out Power)를 변경하면서, DUT에서 보고되는 Throughput, FER, 및 MCS 값을 불러오는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, DUT의 RF 특성을 측정하는 단계는, 미리 칼리브레이션 된 AP 보드의 RSSI 값에 기반하여 DUT의 MCS에 따른 유효등방복사전력(effective isotropic radiated power, EIRP)을 연산하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
기타 실시 예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시 예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.
본 발명에 의하면, SoC AP 보드를 이용하여 테스트 대상 디바이스의 RF 특성 및 처리율이 모두 측정될 수 있다.
또한, 60GHz Wi-Fi를 통한 한계 처리율 이상의 테스트 대상 디바이스의 처리율 측정 과정이 한계 처리율 미만의 인터페이스의 제어 장치를 통해 제어될 수 있다.
또한, 쉴드 룸에 관한 시뮬레이션 정보에 기초하여 작은 규모의 쉴드 박스를 이용하여 테스트 대상 디바이스의 RF 특성이 측정될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 무선랜 측정 장비를 이용한 테스트 대상 디바이스의 RF 특성 측정의 예시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 60GHz AP를 이용한 테스트 대상 디바이스의 RF 특성 측정의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 특성 측정 시스템의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 측정 장치의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 특성 측정 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 특성 측정 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 특성 측정 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 특성 측정 방법의 흐름도이다.
본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.
즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.
본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.
더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"라고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결하기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.
반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.
마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.
또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.
본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.
또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대해 상세한 설명은 생략될 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 ~방법을 설명하는 과정에서, 하나의 대상에 대해 “데이터”는 컴퓨터가 다루는 이진 코드를 포함하는 물리적 요소로서 사용되고, “정보”는 데이터가 포함하는 내용적 요소로 사용될 수 있다. 따라서 특정 명칭의 데이터와 정보는 동일한 대상을 지칭하는 것으로 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 특성 측정 시스템의 블록도이다.
도 3을 참조하면, RF 특성 측정 시스템(100)은 테스트 장치(110), 액세스 포인트(access point, AP) 안테나(131) 및 테스트 대상 디바이스(device under test, DUT)(132)가 포함된 쉴드 박스(shield box)(130), 및 측정 장치(110) 및 DUT의 세팅을 조절하고, 동작을 제어하는 제어 장치(150)를 포함하도록 구성될 수 있다.
테스트 장치(testing apparatus)(110)는 DUT에 송신될 RF 신호를 생성하고, DUT로부터 수신한 RF 신호를 이용하여 DUT의 RF 특성을 측정하는 기능을 갖는다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 측정 장치의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 측정 장치(110)는 감쇠기(111) 및 AP 보드(113)를 포함하도록 구성될 수 있다.
감쇠기(111)는 DUT(132)에 입력될 RF 신호의 출력 파워를 조절하는 기능을 갖는다. 감쇠기(111)는 송신/수신 경로 분리기(TX/RX separator)를 포함할 수 있다. 송신/수신 경로 분리기(TX/RX separator)는 RF 신호 및 RF 특성 신호의 경로를 분리하는 기능을 갖는다.
AP 보드(113)는 감쇠기(111) 및 송신/수신 경로 분리기와 전기적으로 연결되고, DUT(132)에 액세스 포인트(access point, AP)로 동작할 수 있다.
도 3을 다시 참조하면, AP 보드(113)는 제1 프로세서(114) 및 제1 메모리(115)를 포함하도록 구성될 수 있다. 제1 프로세서(114)는 시스템-온-칩(system-on-chip, SoC) 형태일 수 있다. 제1 메모리(115)는 RF 특성 측정 기능의 프로그램(116) 및 이의 실행에 관한 제1 명령을 저장할 수 있고, 제1 프로세서(114)는 제1 명령의 실행을 통해 RF 특성 측정 기능의 프로그램(116)을 실행시킬 수 있다. 제1 명령에는 AP 보드(113)를 클라이언트로 지정하는 인자가 포함되어 있어서, AP 보드(113)는 DUT의 RF 특성 측정에서 클라이언트 기능할 수 있다.
쉴드 박스(130)는 AP 안테나(131) 및 AP 안테나(131)의 무선 주파수(radio frequency, RF) 신호를 수신하는 안테나 모듈(133)을 이용하여 네트워크에 모바일 접속하는 테스트 대상 디바이스(device under test, DUT)(132)를 포함하도록 구성될 수 있다.
도 3을 다시 참조하면, DUT(132)는 제2 프로세서(134) 및 제2 메모리(135)를 포함하도록 구성될 수 있다. 제2 프로세서(134)는 다양한 기능이 복합된 애플리케이션 프로세서(application processor) 형태일 수 있다. 제2 메모리(135)는 RF 특성 측정 기능의 프로그램(136) 및 이의 실행에 관한 제2 명령을 저장할 수 있고, 제2 프로세서(134)는 제2 명령의 실행을 통해 RF 특성 측정 기능의 프로그램(136)을 실행시킬 수 있다. 제2 명령에는 DUT(132)를 서버로 지정하는 인자가 포함되어 있어서, DUT(132)는 RF 특성 측정에서 서버로 기능할 수 있다.
DUT(132)의 제2 메모리(135)는 스테이션 기능 활성화 명령을 저장할 수 있다. 제2 프로세서(134)는 활성화 명령을 실행시켜 DUT(132)의 스테이션 기능을 자동으로 활성화 시킬 수 있다.
DUT(132)는 AP 보드(113)를 통해 네트워크(200)에 접속할 수 있다. 제2 메모리(135)는 AP 보드(113)의 서비스 세트 식별자(service set identifier, SSID) 정보를 미리 저장할 수 있다. 제2 프로세서(134)에 의한 AP 검색을 통해 SSID를 갖는 AP가 검색되면, DUT(132)는 SSID를 갖는 AP 보드(113)에 자동 접속되도록 구성될 수 있다.
네트워크(200)는 유선 및 무선 네트워크, 예를 들어 시리얼 통신, LAN(local area network), WAN(wide area network), 인터넷(internet), 인트라넷(intranet) 및 엑스트라넷(extranet), 그리고 모바일 네트워크, 예를 들어 셀룰러, 3G, LTE, Wi-Fi 네트워크, 애드혹 네트워크 및 이들의 조합을 비롯한 임의의 적절한 통신 네트워크 일 수 있다.
네트워크(200)는 허브, 브리지, 라우터, 스위치 및 게이트웨이와 같은 네트워크 요소들의 연결을 포함할 수 있다. 네트워크(200)는 인터넷과 같은 공용 네트워크 및 안전한 기업 사설 네트워크와 같은 사설 네트워크를 비롯한 하나 이상의 연결된 네트워크들, 예컨대 다중 네트워크 환경을 포함할 수 있다. 네트워크(200)에의 액세스는 하나 이상의 유선 또는 무선 액세스 네트워크들을 통해 제공될 수 있다.
제어 장치(controller)(150)는 DUT(132)의 RF 특성 측정에 필요한 DUT(132)의 동작 및 테스트 장치(110)의 동작을 제어하는 기능을 갖는다.
테스트 장치(110)는, DUT(132)의 RF 특성 측정을 위해 필요한 AP 안테나(131)와 감쇠기(111) 간의 통신 및 감쇠기(111)와 AP 보드(113) 간의 통신을 위한 광통신 인터페이스(117)를 포함하도록 구성될 수 있다.
60GHz의 AP 보드(113)의 최대 처리율(maximum throughput)이 4.62 Gbps인 테스트 장치(110)의 내부 인터페이스는 AP 보드(113)의 최대 처리율을 지원해야 하므로, 테스트 장치(110)의 내부 인터페이스 및 AP 안테나(131)와의 인터페이스는 광통신 인터페이스(117), 예를 들어 광파이버 및 동축 광케이블로 구현될 수 있다.
DUT(132) 및, 60GHz의 AP 보드(113)의 최대 처리율(maximum throughput)이 4.62 Gbps인 테스트 장치(110)를 제어하기 위한 외부 인터페이스는 최소한 USB 3.0(5Gbps) 또는 5G LAN 이상의 속도를 지원해야 하는 것이 원칙이다.
테스트 장치(110)는, DUT(132)의 제어를 위한 제1 인터페이스(118) 및 DUT(132)와 테스트 장치(110)의 제어를 위한 제2 인터페이스(119)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 그리고 제1 인터페이스(118) 및 제2 인터페이스(119)는, 지원 가능한 MCS의 최대 처리율(maximum throughput)과 관계없이, 최대 처리율 미만의 처리율을 갖는 인터페이스로 구현될 수 있는 것을 특징으로 한다. 이는 사전 설정에 따라 DUT(132) 및 AP 보드(113)에서 RF 특성 측정 프로그램이 자동으로 실행되고, 이에 따라 테스트가 자동으로 수행되기 때문이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 쉴드 박스(130)는 일반적인 쉴드 룸과 비교하여 작은 공간 내에 AP 안테나(131) 및 DUT(132)를 포함하도록 구성될 수 있다. 따라서 쉴드 박스(130) 내에서 AP 안테나(131)에 대한 DUT(132)의 위치 및 방향에 관한 지향성 정보가 추가로 수집되어야 한다.
테스트 장치(110)는, 가상의 쉴드 룸 내에 배치된 가상의 AP와 DUT(132) 간의 상대적 위치 및 방향에 따라 변화되는 수신신호강도(received signal strength indicator, RSSI) 분포에 관한 시뮬레이션 정보에 기초하여, RSSI 분포에 대응되게, 감쇠기(111)를 이용하여 AP 보드(113)의 출력을 변화시킴으로써 DUT(132)의 RF 특성을 측정하도록 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 특성 측정 방법의 흐름도이다.
도 5를 참조하면, RF 특성 측정 방법(S100)은, AP 보드(113)를 이용하여 DUT(132)의 네트워크(200) 접속 환경을 구축하는 단계(S110), AP 보드(113)를 이용하여 DUT(132)를 네트워크(200)에 접속시키는 단계(S120) 및 AP 보드(113)의 제어 과정을 통해 DUT(132)의 RF 특성을 측정하는 단계(S130)를 포함하도록 구성될 수 있다. 여기서, RF 특성은, DUT(132)에 관한, 물리 계층에서 프레임 오류율(frame error rate, FER), 변조 코딩 구성(modulation coding scheme, MCS) 및 유효등방복사전력(effective isotopically radiated power, EIRP)와 같은 RF 특성 및 응용 계층에서 처리율(throughput)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 액세스 포인트(access point, AP) 보드(113)를 이용하여 테스트 대상 디바이스(device under test, DUT)(132)의 네트워크(200) 접속 환경이 구축될 수 있다(S110). AP 보드(113)를 통해 DUT(132)를 네트워크(200)에 접속시킬 수 있다. 테스트 장치(110)는 AP 보드(113) 외에 감쇠기(111)를 포함하고 있어서, 감쇠기(111)를 이용하여 DUT(132)의 TX 입력 파워가 다양한 값으로 조절될 수 있다. AP 보드(113)는 DUT(132)와 분리하여 배치시키고, 대신 AP 보드(113)에 AP 안테나(131)를 연결시키고, AP 안테나(131)를 DUT(132)와 함께 일반적인 쉴드 룸보다 작은 공간인 쉴드 박스 내에 배치시킬 수 있다.
RF 특성 측정 시스템(100)은, AP 보드(113)를 이용하여 DUT(132)를 네트워크(200)에 접속시킬 수 있다(S120).
RF 특성 측정 시스템(100)은, RF 특성 측정 기능의 프로그램을 저장하는 메모리(115) 및 프로그램을 실행시킬 수 있는 프로세서(114)가 포함된 AP 보드(113)의 제어 과정을 통해 DUT(132)의 RF 특성을 측정할 수 있다(S130).
테스트에서 클라이언트로 기능하는 AP 보드(113) 및 서버로 기능하는 DUT(132)는 자체 프로세서 및 메모리를 포함하고 있어서, RF 특성 측정 기능의 프로그램이 각각의 메모리에 저장되어 있고, 각 프로세서가 해당 프로그램을 각 역할에 맞는 인자를 이용하여 실행하도록 구성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 특성 측정 방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, DUT의 네트워크 접속 환경을 구축하는 단계(S110)는, RF 특성 측정 기능의 프로그램의 자동 실행을 위한 환경이 DUT(132) AP 보드(113)에 설정되는 단계(S111), 시스템-온-칩(system on chip, SoC)이 포함된 AP 보드(113)의 AP 기능을 활성화시키는 단계(S113) 및 AP 기능을 이용하여 측정하고자 하는 대상 채널을 설정하는 단계(S115)를 포함하도록 구성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 특성 측정 방법의 흐름도이다.
도 7을 참조하면, DUT의 네트워크 접속 환경을 구축하는 단계(S110)는, 쉴드 박스 내에 DUT(132) 및 AP 안테나(131)를 구비하는 단계(S112), AP 보드(113)의 송신 출력 파워(TX out power)를 조절하는, 프로그램 가능한 감쇠기(111)에 AP 안테나(131)와 AP 보드(113)를 연결시키는 단계(S114) 및 광통신 인터페이스(117)를 이용하여 AP 보드(113)가 포함된 테스트 장치(110)의 내부 통신 라인 및 AP 안테나(131)와의 외부 통신 라인을 구축하는 단계(S116)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
DUT(132)의 네트워크 접속 환경을 구축하는 단계(S110)는, 지원 가능한 MCS의 최대 처리율(maximum throughput)과 관계없이, 최대 처리율 미만의 처리율을 갖는 인터페이스를 이용하여 DUT(132)와 AP 보드(113) 사이 및 AP 보드(113)와 제어 장치(150) 사이의 통신 라인을 구축하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 특성 측정 방법의 흐름도이다.
도 8을 참조하면, DUT(132)를 네트워크에 접속시키는 단계(S120)는, DUT(132)의 스테이션 기능을 자동으로 활성화시키는 단계(S121), SSID 검색을 통해 DUT(132)를 AP 보드(113)에 통신 연결시키는 단계(S122) 및 RF 특성 측정에서 DUT(132)가 서버 역할을 하도록 DUT(132)에 미리 저장된 RF 특성 측정 기능의 프로그램을 실행시키는 단계(S123)를 포함하도록 구성될 수 있다.
DUT(132)의 RF 특성을 측정하는 단계(S130)는, AP 보드(113)에 연결된 감쇠기(111)의 감쇠 값의 단계 조절을 통해, AP 보드(113)의 송신 출력 파워(TX Out Power)를 변경하면서, DUT(132)에서 보고되는 처리율(throughput), 프레임 오류율(frame error rate, FER), 변조 코딩 구성(modulation coding scheme, MCS) 값을 불러오는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
DUT(132)의 RF 특성을 측정하는 단계는, 미리 칼리브레이션 된 AP 보드(113)의 수신신호강도(received signal strength indicator, RSSI) 값에 기반하여 DUT(132)의 변조 코딩 구성(modulation coding scheme, MCS)에 따른 유효등방복사전력(effective isotropic radiated power, EIRP)을 연산하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 위의 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 제1 과정으로서 특정 채널(channel), 특정 MCS에서 특정 세기의 EIRP가 출력되도록 무선랜 신호 발생기, 예를 들어 WiGig 신호 발생기의 동작 환경이 설정된다.
제2 과정으로서 AP 보드(113)를 RX test mode로 진입시키고, 무선랜 신호 발생기에 설정된 채널(channel)에 맞게 AP 보드(113)의 채널이 설정된다. 이때 AP 보드(113)의 수신기(receiver) 단에서 보고되는 RSSI 값이 저장된다.
제3 과정으로서 무선랜 신호 발생기에서 발생되는 신호의 세기를 1 dB 단위로 낮추어 가면서 원하는 측정 범위까지 설정을 바꾸어 가면서 제2 과정이 반복된다.
제4 과정으로서 원하는 채널 및 MCS, 예를 들어 채널 1 내지 채널 6, 및 MCS 0 내지 MCS 12까지 변경해 가면서 제1 과정, 제2 과정 및 제3 과정이 반복된다.
최종 제5 과정으로 각각의 채널 및 MCS에서의 EIRP에 대응되는 RSSI값이 AP 보드(113)의 제1 메모리(115)에 저장된다.
이와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따르면, SoC AP 보드를 이용하여 테스트 대상 디바이스의 RF 특성 및 처리율이 모두 측정될 수 있다.
또한, 60GHz Wi-Fi를 통한 한계 처리율 이상의 테스트 대상 디바이스의 처리율 측정 과정이 한계 처리율 미만의 인터페이스의 제어 장치를 통해 제어될 수 있다.
또한, 쉴드 룸에 관한 시뮬레이션 정보에 기초하여 작은 규모의 쉴드 박스를 이용하여 테스트 대상 디바이스의 RF 특성이 측정될 수 있다.
이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시 예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시 예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.
또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.
100: RF 특성 측정 시스템
110: 측정 장치
111: 감쇠기
113: AP 보드
130: 쉴드 박스
131: AP 안테나
132: 테스트 대상 디바이스(DUT)
150: 제어 장치

Claims (17)

  1. 액세스 포인트(access point, AP) 안테나 및 상기 AP 안테나의 무선 주파수(radio frequency, RF) 신호를 수신하는 안테나 모듈을 이용하여 네트워크에 모바일 접속하는 테스트 대상 디바이스(device under test, DUT)가 내부에 구비된 쉴드 박스(shield box);
    상기 DUT에 송신될 RF 신호를 생성하고, 상기 DUT로부터 수신한 RF 특성 신호를 이용하여 상기 DUT의 RF 특성을 측정하는 테스트 장치(testing apparatus); 및
    상기 DUT의 RF 특성 측정에 필요한 상기 DUT의 동작 및 상기 테스트 장치의 동작을 제어하는 제어 장치(controller)를 포함하고,
    상기 테스트 장치는,
    상기 DUT에 입력될 RF 신호의 출력 파워를 조절하는 감쇠기(attenuator); 및
    상기 감쇠기와 전기적으로 연결되고, 상기 DUT에 액세스 포인트(access point, AP)로 동작하는 AP 보드를 포함하도록 구성되는,
    RF 특성 측정 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 RF 특성은,
    상기 DUT에 관한, 물리 계층에서 프레임 오류율(frame error rate, FER), 변조 코딩 구성(modulation coding scheme, MCS) 및 유효등방복사전력(effective isotopically radiated power, EIRP)와 같은 RF 특성 및 응용 계층에서 처리율(throughput)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    RF 특성 측정 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 테스트 장치는,
    상기 AP 안테나와 감쇠기 간, 및 상기 감쇠기와 상기 AP 보드 간의 통신을 위한 광통신 인터페이스를 더 포함하도록 구성되는,
    RF 특성 측정 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 테스트 장치는,
    상기 DUT의 제어를 위한 제1 인터페이스 및 상기 DUT와 테스트 장치의 제어를 위한 제2 인터페이스를 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 인터페이스는, 지원 가능한 MCS의 최대 처리율(maximum throughput)과 관계없이, 상기 최대 처리율 미만의 처리율을 갖는 인터페이스로 구현될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    RF 특성 측정 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 테스트 장치는,
    가상의 쉴드 룸 내에 배치된 가상의 AP와 상기 DUT 간의 상대적 위치 및 방향에 따라 변화되는 수신신호강도(received signal strength indicator, RSSI) 분포에 관한 시뮬레이션 정보에 기초하여, 상기 RSSI 분포에 대응되게, 상기 감쇠기를 이용하여 상기 AP 보드의 출력을 변화시킴으로써 DUT의 RF 특성을 측정하도록 구성되는,
    RF 특성 측정 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 AP 보드는,
    RF 특성 측정 기능의 프로그램 및 상기 프로그램의 실행에 관한 제1 명령이 저장된 제1 메모리; 및
    상기 제1 명령을 실행하는 제1 프로세서를 포함하고,
    상기 제1 프로세서가 상기 제1 명령을 실행하면, 상기 AP 보드는 RF 특성 측정에서 클라이언트 역할을 하도록 설정되는,
    RF 특성 측정 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 DUT는,
    스테이션 기능 활성화 명령을 저장하는 제2 메모리; 및
    상기 명령을 실행하는 제2 프로세서를 포함하고,
    상기 DUT는, 상기 제2 프로세서에 의한 상기 스테이션 기능 활성화 명령의 자동 실행을 통해 스테이션 기능이 활성화되도록 구성되는,
    RF 특성 측정 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 메모리는 상기 AP 보드의 서비스 세트 식별자(service set identifier, SSID) 정보를 미리 저장하고,
    상기 제2 프로세서에 의한 AP 검색을 통해 상기 SSID를 갖는 AP가 검색되면, 상기 DUT는 상기 SSID를 갖는 AP 보드에 자동 접속되도록 구성되는,
    RF 특성 측정 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2 메모리는,
    RF 특성 측정 기능의 프로그램 및 상기 프로그램의 실행에 관한 제2 명령을 저장하고,
    상기 DUT가 상기 AP 보드에 접속되고, 상기 제2 프로세서가 상기 제2 명령을 실행하면, 상기 DUT는 RF 특성 측정에서 서버 역할을 하도록 설정되는,
    RF 특성 측정 시스템.
  10. 액세스 포인트(access point, AP) 보드를 이용하여 테스트 대상 디바이스(device under test, DUT)의 네트워크 접속 환경을 구축하는 단계;
    상기 AP 보드를 이용하여 상기 DUT를 네트워크에 접속시키는 단계; 및
    RF 특성 측정 기능의 프로그램을 저장하는 메모리 및 상기 프로그램을 실행시킬 수 있는 프로세서가 포함된 상기 AP 보드의 제어 과정을 통해 상기 DUT의 RF 특성을 측정하는 단계를 포함하도록 구성되는,
    RF 특성 측정 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 DUT의 네트워크 접속 환경을 구축하는 단계는,
    RF 특성 측정 기능의 프로그램의 자동 실행을 위한 환경이 상기 DUT 및 상기 AP 보드에 설정되는 단계;
    시스템-온-칩(system on chip, SoC)이 포함된 상기 AP 보드의 AP 기능을 활성화시키는 단계; 및
    상기 AP 기능을 이용하여 측정하고자 하는 대상 채널을 설정하는 단계를 포함하도록 구성되는,
    RF 특성 측정 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 DUT의 네트워크 접속 환경을 구축하는 단계는,
    쉴드 박스 내에 상기 DUT 및 AP 안테나를 구비하는 단계;
    상기 AP 보드의 송신 출력 파워(TX out power)를 조절하는, 프로그램 가능한 감쇠기에 상기 AP 안테나와 상기 AP 보드를 연결시키는 단계; 및
    광통신 인터페이스를 이용하여 상기 AP 보드가 포함된 테스트 장치의 내부 통신 라인 및 상기 AP 안테나와의 외부 통신 라인을 구축하는 단계를 포함하도록 구성되는,
    RF 특성 측정 방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 DUT의 네트워크 접속 환경을 구축하는 단계는,
    지원 가능한 MCS의 최대 처리율(maximum throughput)과 관계없이, 상기 최대 처리율 미만의 처리율을 갖는 인터페이스를 이용하여 상기 DUT와 상기 AP 보드 사이 및 상기 AP 보드와 제어 장치 사이의 통신 라인을 구축하는 단계를 포함하도록 구성되는,
    RF 특성 측정 방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 DUT를 네트워크에 접속시키는 단계는,
    상기 DUT의 스테이션 기능을 자동으로 활성화시키는 단계;
    SSID 검색을 통해 상기 DUT를 상기 AP 보드에 통신 연결시키는 단계 및
    RF 특성 측정에서 상기 DUT이 서버 역할을 하도록 상기 DUT에 미리 저장된 RF 특성 측정 기능의 프로그램을 실행시키는 단계를 포함하도록 구성되는,
    RF 특성 측정 방법.
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 DUT의 RF 특성을 측정하는 단계는,
    상기 DUT의 물리 계층(physical layer)에서 RF 특성 및 응용 계층(application layer)에서 처리율(throughput)을 측정하는 단계를 포함하도록 구성되는,
    RF 특성 측정 방법.
  16. 청구항 10에 있어서,
    상기 DUT의 RF 특성을 측정하는 단계는,
    상기 AP 보드에 연결된 감쇠기의 감쇠 값의 단계 조절을 통해, 상기 AP 보드의 송신 출력 파워(TX Out Power)를 변경하면서, 상기 DUT에서 보고되는 처리율(throughput), 프레임 오류율(frame error rate, FER), 변조 코딩 구성(modulation coding scheme, MCS) 값을 불러오는 단계를 포함하도록 구성되는,
    RF 특성 측정 방법.
  17. 청구항 10에 있어서,
    상기 DUT의 RF 특성을 측정하는 단계는,
    미리 칼리브레이션 된 상기 AP 보드의 RSSI 값에 기반하여 상기 DUT의 변조 코딩 구성(modulation coding scheme, MCS)에 따른 유효등방복사전력(effective isotropic radiated power, EIRP)을 연산하는 단계를 더 포함하도록 구성되는,
    RF 특성 측정 방법.
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