フィールドでの高速な5G波形検証

課題

次世代の無線規格である5Gは、大幅な高速化と遅延の改善を通じて、新しいアプリケーションやサービスを可能にし、エンドユーザーエクスペリエンスの向上をもたらすことを目指しています。5Gネットワークの展開に向けて、期待感が高まりつつあります。多くのプロバイダーが、すでに試験ネットワークのセットアップを開始しています。

試験期間中には、インフラプロバイダーの多くが、簡単な方法として、スペクトラム・アナライザを使用して重要なダウンリンクパラメータを測定しています。

5Gダウンリンク信号

3GPPに基づいて、2つの基本周波数レンジ（FR1とFR2）が存在します。FR1は450 MHz～7.125 GHz、FR2は24.25 GHz～52.6 GHzです。5Gの周波数トレンドは、主に40 GHz未満です。周波数ドメインでは、同期信号ブロック（SSB）は240個の連続するサブキャリアから構成されます。タイムドメインでは、SSBは4個のOFDMシンボルから構成されます。

スロットでのSSBの発生は、サブキャリア（SC）間隔ケースタイプに依存します。表2に、ケースタイプごとのSC間隔を示します。図1はSSBシーケンスを示します。SSBはSSとPBCHの組み合わせであり、PSS、SSS、PBCHおよび関連するDM-RSは、それぞれ異なるシンボルを占有します。

ローデ・シュワルツのソリューション

R&S®Spectrum Rider FPH ハンドヘルド・スペクトラム・アナライザは、周波数レンジにかかわらず重さわずか2.5 kgで、31 GHzまでの周波数をサポートします。これは5G候補周波数バンドのほとんどをカバーしています。動作時間は1回の充電で6時間以上です。ベースモデルは、占有帯域幅（OBW）、チャネルパワー、スプリアスエミッション、高調波歪みといったスペクトラム解析測定をサポートします。これにより、スペクトラム解析測定の高速な解釈が可能です。最先端のR&S®Spectrum Rider FPHは、経済的で直感的で堅牢な測定器です。スペクトラムモニター、RFデザイン検証、干渉ハンティング、RFトランスミッターテストをサポートします。OBモードでは、R&S®Spectrum Rider FPHは5Gダウンリンク信号の占有帯域幅を自動的に表示します。
図2では、占有帯域幅は約100 MHzであり、指定された5Gチャネル帯域幅に一致しています。捕捉されたSSB（SS/PBCH信号）の帯域幅も、理論値の7.2 MHz（240サブキャリア×30 kHzのSC間隔）に一致しています。図3は、タイムドメインの5Gダウンリンク信号を示します。SSBの発生に基づいて、これはSC間隔ケースCだと容易に判定できます。規格によれば、スロットの理論的な長さは500 μs、1シンボルあたり33.3 μsであり、送信されたダウンリンク信号と完全に一致しています。結論として、軽量なR&S®Spectrum Rider FPH ハンドヘルド・スペクトラム・アナライザは、送信された5Gダウンリンク信号をフィールドで迅速に検証するために役立ちます。複雑なセットアップや、費用のかかる特別なオプションは不要です。