5G -6 Ghz 帯以上の新しい周波数帯におけるチャネル測定

広帯域幅および5Gに向けた高いデータレート要求のため、今日実装されている6 GHz 以下のセルラ・ネットワークと比較して高いキャリア周波数を採用することが必要となります。

6 GHz 以上、さらには 60 GHz 以上の周波数の活用が、多くの研究プロジェクトで議論されています。業界全体で、新しい周波数帯域では、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・サウンディングは、無線チャネルを、各マルチパス成分の無線伝搬経路を分解することで特性付けることを可能にするプロセスです。この情報は、チャネル介したデータを伝送する堅牢な変調方式を開発するために不可欠です。

現在、数多くのチャネル測定についての研究が、特定の周波数帯と特定の環境について言及されており、 6 GHz を超える周波数帯におけるチャネル・モデルにおいて定義することができるようになります。したがって、携帯通信事業者、研究機関、大学、その他、各業界の研究者は、3GPPなどの標準化団体のために、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ています。

より高い周波数における伝送路特性と、従来の 6 GHz までの周波数特性が、明確に区別されるようになることが期待されています。

  • 伝搬ロスが明らかに大きいため、ミリ波領域において、高指向性ビームフォーミングが求められています。
  • 酸素および水による吸収(例えば、雨や湿気による損失)が70 GHz 以下と 100 GHz 以上の特定の帯域において、 200 m 以上の距離を考慮する必要があります。
  • 無線チャネルの時間選択性は十分高速のため、TDD 技術が適しています。
  • ほとんどの障害物で強い減衰があり、たとえ木の葉ですら減衰・反射します。
  • 見通し線(LOS)の条件が常に確保できるわけではないため、非見通し(NLOS)通信が不可欠です。

ローデ・シュワルツのチャネル・サウンディングのた試験ソリューションは、パルス圧縮方式を基準にしています。R&S®SMW200A ベクトル信号ジェネレータは、周波数帯が制限された信号をチャネルに送信します。R&S®FSW 信号とスペクトラム・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。データ解析ソフトウェアは、受信した I/Q データと最初に送信された信号の自己相関を行います。

周波数帯を制限して送信された信号は、最大長がある特別な疑似ノイズ(PN)シーケンスを基準にしています(m シーケンス)。この結果は直接シーケンス・スペクトラム拡散(DSSS)信号となり、処理利得が向上します。測定セットアップのダイナミック・レンジが大幅に増加することも自己相関関数に有益です。この方式を使用できるのは、ジェネレータ(送信機)とアナライザ(受信機)の両方が必要な帯域幅に対応している場合のみです。R&S®SMW200AR&S®FSW はどちらも 2 GHz までの帯域幅に対応しており、0.5 ns までのエコーの時間分解能が優れています。

ローデ・シュワルツが提供するチャネル・サウンディング・テスト・ソリューションは、時間領域でのチャネル・インパルス応答(CIR)の直接測定を可能とします。個別の機器を使用することにより、ネットワーク・アナライザを使用したテスト・セットアップよりも、全帯域幅にわたって、はるかに高速な CIR 測定が可能になります。R&S®SMW200AR&S®FSW は、非常に高安定な基準周波数を提供しています。そのため、パワー遅延プロファイル測定を同期せず実行できるため、長距離にわたる屋外チャネル測定に最適なソリューションです。

ローデ・シュワルツが提供するチャネル・サウンディング・テスト・セットアップは、R&S®FSW の高い受信感度と超低音ノイズ・パワー・アンプによる業界最高のダイナミック・レンジを提供します。さらに、直接スペクトラム拡散(DSSS)チャネル・サウンディング・メソッドの処理も実現しています。

ローデ・シュワルツは NGMN Industry Conference & Exhibition で Fraunhofer HHI と共同でこのチャネル・サウンディング・ソリューションを見事に実証しました。

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