LTEおよび5Gモバイルネットワークでの自動スペクトラムクリアランス

モバイルネットワークでのスペクトラムクリアランスは、ますます重要性を増しています。その背景としては、これまで他のサービスに使用されていた新しいバンドをプロバイダーが使用するようになったことがあります。これは、5G NRをロールアウトする場合に特に重要です。5G NRはすでに、未知の無線環境でTDDネットワークの世界的な配備を開始しています。この環境では、不要なトランスミッターからアップリンク干渉が発生する可能性があり、それらの干渉はダウンリンク信号でマスクされてしまうため、干渉探索の必要性が特に高くなります。ネットワークが切り替わる前に干渉信号を自動検出できれば、従来の手動による探索に加えて大きな助けになります。

R&S®ROMES4NPA ネットワーク問題アナライザによる干渉信号の自動記録。
R&S®ROMES4NPA ネットワーク問題アナライザによる干渉信号の自動記録。
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課題

LTEまたは5G NRネットワークの配備/切り替えのための新しい周波数バンドを準備するために、無線環境を評価し、スペクトラムクリアランスを実行する必要があります。最初の作業は、アップリンクに関する多くの問題を引き起こす外部干渉源を特定して除去することです。新しいTDDネットワークがロールアウトされている場合、ダウンリンク信号とアップリンク信号は同じ周波数バンドを共有して時間的にしか分離されないため、この作業はいっそう重要になります。TDDでは、干渉探索プロセス中にネットワークのハイパワーダウンリンク信号がアップリンク干渉をマスクしてしまう場合があります。

干渉源を特定して除去する作業は、FDDシステムよりもTDDシステムの方が複雑になります。TDDシステムが実稼働する前に干渉源を特定することを強くお勧めします。この作業を自動化することで、作業に必要な時間を大幅に短縮でき、プロセスの複雑さも軽減できます。

ネットワークを切り替える前に、以下を行う必要があります。

  • 干渉源の特定とマッピング
  • 干渉探索チームへの位置、周波数、スペクトラム形状の伝達
  • 干渉源の検出と除去

ローデ・シュワルツのソリューション

最初に、その地域でドライブテストを実行します。このテストでは、高速で高感度のスキャニングRFレシーバーを使用して、干渉源の位置、周波数、スペクトラム形状を検出して記録します。結果をポストプロセッシングツールに渡して、最小受信信号レベルなどの一定の基準を満たす信号を解析して特定します。

スペクトラム・アナライザまたはハンドヘルドレシーバーを装備した干渉探索チームを直接配置して手動で干渉を探索する従来の方法と比較すると、自動化された手法には3つの大きなメリットがあります。

  • 干渉の可能性がある信号とその特性を、かなり短時間で特定できる
  • データの収集と解析を分けて行うので、少数の熟練作業者が時間のかかるデータ収集を短時間で終えることができる
  • 干渉探索チームのエキスパートがあらかじめ決められた干渉地域に集中できるので、彼らをより効果的に活用できる

スペクトラムクリアランスのプロセスにおける最後のステップで干渉源を除去します。この作業は、方向探知システムにより自動化可能で、例えば、R&S®MNT100 RF干渉ロケーターにR&S®MobileLocatorソフトウェアを組み合わせて使用できます。

スペクトラム・クリアランス・ソリューションは、以下の要素から構成されます。

  • ネットワーク・スキャナ(R&S®TSMA6BまたはR&S®TSME6)
  • ROMES ネットワークの最適化とトラブルシューティングのためのユニバーサルソフトウェアプラットフォーム
  • R&S®ROMES4NPA ポストプロセッシング用ネットワーク問題アナライザソフトウェア

以下は、バッテリー動作のR&S®TSMA6B 自律型ネットワーク・スキャナの写真です。ショルダーバッグにすっきりと収まるので、ドライブテストやウォークテストに最適です。ROMES ドライブ/ウォーク・テスト・ソフトウェアは、R&S®TSMA6Bに内蔵されたNUC(Next Unit of Computing)PCで動作します。ソフトウェアは、GPSレシーバーとマッピング機能でサポートされています。測定はタブレットにより制御可能で、結果はタブレットにリアルタイムで表示されます。

ポータブル・スペクトラム・クリアランス・ソリューション:R&S®TSMAおよびR&S®ROMES4 ドライブ/ウォーク・テスト・ソフトウェア
ポータブル・スペクトラム・クリアランス・ソリューション:R&S®TSMA 自律型モバイル・ネットワーク・スキャナとR&S®ROMES4 ドライブ/ウォーク・テスト・ソフトウェア

製品写真は、R&S®TSMA 自律型ネットワークスキャナーです。これはバッテリーで動作し、ショルダーバッグに収まるので、ドライブテストやウォークテストに便利です。R&S®ROMES4 ドライブ/ウォーク・テスト・ソフトウェアは、R&S®TSMAに内蔵されたNUC(Next Unit of Computing)PCで動作します。ソフトウェアは、GPSレシーバーとマッピング機能でサポートされています。測定はタブレットによって制御され、結果がリアルタイムでユーザーに表示されます。

ROMESによる、干渉スポットのスペクトラム特性評価
ROMES ドライブ・テスト・ソフトウェアによる、干渉スポットのスペクトラム特性評価
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主な利点と特長

ネットワーク・スキャナと解析/ポストプロセッシングソフトウェアが接続された一体型パッケージは、ローデ・シュワルツ独自のテストソリューションです。

以下の利点があります:

  • 干渉特定の自動化によるスペクトラムクリアランスの加速
  • データの収集と解析を分けることで、エキスパートを効率的に活用可能
  • 定義済み測定セットアップの配布により高品質の測定結果が得られるため、再ドライブの必要性が減少し、データ収集の信頼性が向上
  • 超高感度のスキャナにより干渉状況を詳細に把握。これにより、スペクトラムのクリアな部分と干渉源を短時間で明確に分離可能
  • きわめて安定した動作と、大量のデータを処理できるドライブ・テスト・ソフトウェアによる、きわめて効率的なデータ収集
  • 内蔵されたポストプロセッシングツールによる容易な解析、セットアップ、変更
  • 高速な解析による時間短縮:2時間分のドライブ・テスト・データを通常2~3分で解析可能

干渉信号の詳細な解析。725 MHz~735 MHzにクラスターが明確に見られます(右のスクリーンショットを参照)。

ソリューションの特長:

  • 一元的な測定制御が定義済み測定セットアップを配布することで、高品質な測定結果を取得可能
  • 超高感度のスキャナ(30 MHzのアップリンク帯域幅全体を-130 dBmのDANLでスキャン可能)により、クリアなスペクトラムと干渉源を短時間で正確に分離
  • 超高速のスキャナにより、各テスト期間でより多くのデータを収集可能(同じ量のデータに対する測定時間を短縮)
  • 大量のデータを処理できる実績あるドライブ・テスト・プラットフォーム
  • 内蔵の高速な自動ポストプロセッシングツール

課題

LTEまたは5G NRネットワークの配備/切り替えのための新しい周波数バンドを準備するために、無線環境を評価し、スペクトラムクリアランスを実行する必要があります。最初の作業は、アップリンクに関する多くの問題を引き起こす外部干渉源を特定して除去することです。新しいTDDネットワークがロールアウトされている場合、ダウンリンク信号とアップリンク信号は同じ周波数バンドを共有して時間的にしか分離されないため、この作業はいっそう重要になります。TDDでは、干渉探索プロセス中にネットワークのハイパワーダウンリンク信号がアップリンク干渉をマスクしてしまう場合があります。

干渉源を特定して除去する作業は、FDDシステムよりもTDDシステムの方が複雑になります。TDDシステムが実稼働する前に干渉源を特定することを強くお勧めします。この作業を自動化することで、作業に必要な時間を大幅に短縮でき、プロセスの複雑さも軽減できます。

ネットワークを切り替える前に、以下を行う必要があります。

  • 干渉源の特定とマッピング
  • 干渉探索チームへの位置、周波数、スペクトラム形状の伝達
  • 干渉源の検出と除去
R&S®ROMES4NPAの結果例
R&S®ROMES4NPAによる結果の例:700 MHzバンドでのスペクトラム測定。図の赤い丸は、潜在的な問題個所の1つを表し、問題リストで強調表示されている個所に対応します。

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