5Gチャネルサウンディング

5Gでは高いデータレート(広い帯域幅)が要求されるため、今日使用されている6 GHz未満のセルラーネットワークよりも大幅に高い搬送波周波数が必要になります。

さまざまな研究プロジェクトでは、最初に6 GHz~100 GHzの周波数レンジで周波数スペクトラムに関する議論が行われています。6 GHzを超える最初の5Gの展開では、26 GHz~28 GHzおよび39 GHzのスペクトラム範囲が使用される予定です。業界全体で、新しい周波数バンドでどのように広帯域信号が伝搬するかを学習しておく必要があります。チャネルサウンディングでは、無線伝搬経路を個別のマルチパス成分に分解して無線チャネルの特性評価を行います。この情報は、5G無線チャネルでデータを伝送する信頼性の高い変調方式を開発するために不可欠です。

大気中での酸素/水分吸収により、ミリ波帯での信号減衰が大幅に増大
酸素/水分吸収による信号減衰の増大
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5Gテストの課題

最初に、携帯通信事業者、研究機関、大学、その他の業界の研究者が、3GPPなどの標準化団体向けに、5Gチャネルモデルを定義する大規模なチャネル測定キャンペーンを実施しました。すでにいくつかのチャネルモデルが定義されていますが、5Gチャネルサウンディング・キャンペーンは今も継続中です。以下のように、高周波でのチャネル特性は従来の6 GHz未満周波数の特性とは明らかに異なるからです。

  • 経路損失が非常大きいため、ミリ波領域では指向性の高いビームフォーミングが必要です。
  • 特定のバンドでは、酸素/水分吸収(例:雨や湿度による損失)を考慮する必要があります。
  • 無線チャネルのコヒーレンスタイムは、非常に短時間です。
  • ほとんどの障害物で強い減衰があり、木の葉でも高い減衰/反射が生じます。
  • ミリ波では、鏡面反射がより一般的に生じます。

ローデ・シュワルツの5Gテストソリューションの利点

  • パルス圧縮方式により、追加の処理利得が得られます。これは、適用される5Gチャネルサウンディング信号が非常に優れた自己相関性を示すためです。
  • 適用される送信機と受信機の帯域幅性能が非常に重要 – R&S®SMW200A ベクトル信号発生器およびR&S®FSW シグナル・スペクトラム・アナライザはいずれも、最大2 GHzの内部帯域幅に対応し、最大0.5 nsという優れたエコー時間分解能を発揮します。
  • タイムドメインでの全帯域幅でのチャネルインパルス応答(CIR)の直接測定が、ネットワーク・アナライザ・ベースのテストセットアップよりも大幅に高速で柔軟性の高いものになります。
  • 長距離にわたる5G屋外チャネル測定に最適:R&S®SMW200AおよびR&S®FSWの基準周波数は非常に安定度が高く、同期させることなく相対電力遅延プロファイル測定を実行できます。
  • R&S®FSW アナライザの高い受信機感度と内蔵低雑音パワーアンプによる独自のダイナミックレンジ。特殊なチャネルサウンディング信号により、実現可能な処理利得を高めることで、ダイナミックレンジがさらに拡大します。

パルス圧縮方式に基づいた5Gチャネルサウンディング測定

R&S®SMW200A ベクトル信号発生器は、帯域制限されたチャネルサウンディング信号を所定の周波数で送信します。無線チャネルは周囲環境によってこの信号を切り替えますが、環境には、障害物、反射、散乱、酸素吸収、移動が含まれることがあります。R&S®FSW シグナル・スペクトラム・アナライザは、チャネルから信号を受信し、処理したI/Qデータをデータ解析ソフトウェアに転送します。ソフトウェアは受信I/Qデータを元の送信信号と比較して、無線チャネルを表すチャネルインパルス応答を計算します。

関連製品

  • R&S®SMW200A ベクトル信号発生器

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関連リソース

  • 論文:67 GHzでの高分解能指向性チャネル測定および形状情報を用いた相互作用の高度な解析

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  • 論文:Analysis of delay and AOD spread at 67 GHz for an urban micro street canyon scenario(都市部マイクロ・ストリートキャニオン・シナリオに関する67 GHzでの遅延およびAODスプレッドの解析)

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  • 論文:仮想円形アレイアンテナを使用したモバイル無線チャネルの瞬時到来方向の測定

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  • 論文:Wバンドまでのミリ波チャネルサウンダーの特性評価と測定結果の検証

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