5Gウェイブフォーム・キャンディデイト

ローデ・シュワルツのT&Mソリューションは、5G候補波形の生成および解析が可能です。

直交周波数分割多重 (OFDM)は、今日のLTE/LTE-Advancedのネットワークで使用されるアクセス方式です。ネットワークへのアクセスを確立するために、ダウンリンクではOFDMA、アップリンクにおいてはSC-FDMAの2つの異なる波形が利用されています。両方の波形を利用することで、マルチキャリア伝送方式であるOFDMによる恩恵だけでなく、周波数及びクロックオフセットに対する高い感受性、高いピーク対平均電力比(PAPR)、そしてスペクトラムアジリティの軽減の欠点が生じます。


周波数とクロックオフセットに対する感度は、定期的に信号内に同期信号と基準信号を含める必要があります。また、通信 (データ交換)の際に、事前に同期するためのデバイスとネットワークが必要になります。LTEでの限定されたスペクトラムのアジリティは連続したOFDMシンボル間の遷移に依存します。 信号発生時に2つのOFDMシンボル間の不連続性 (相転移)は、周波数領域におけるスペクトル・スパイクを引き起こします。これは、高い帯域外放射をもたらします。そのため、ガードバンドは、隣接するチャネル間の干渉を防止するために必要となります。 LTEなどOFDMベースの信号では、無線チャネルで予想される遅延を生むシンボル間干渉 (ISI)を回避するために、サイクリック・プレフィックスを持つ長いシンボル接続時間が用いられます。





OFDMベースの波形は、5Gの候補波形の一つとした研究テーマとして研究が進んでいます。超低遅延かつ信頼性の高い通信リンクの確立により、自動運転などの新しいサービスやアプリケーションへの活用が見込まれています。また、より短いシンボル間隔でサイクリック・プレフィックスがオプションで作用する波形も検討されています。現在、次のような5Gの候補波形が検討されています。


  • Generalized frequency division multiplex (GFDM)
  • Filter bank multicarrier (FBMC)
  • Universal filtered multicarrier (UFMC)
  • Filtered OFDM (f-OFDM)

これらの候補波形の性能は、分析/評価が行なわれてる最中です。また、SCMA(sparse code multiple access)、NOMA(non-orthogonal multiple access)、RSMA (resource spread multiple access)など新たな多重アクセス方式の、調査/検討も行われています。

このような候補波形、アクセス方式が将来の5Gシステムで利用されることが予想されます。2019年11月に開催されるWRCでITUにより決定される予定になっています。

5G候補波形の信号生成ソリューション

R&S®SMW200Aベクトル・シグナル・ジェネレータは、GFDM、FBMC、UFMC、f-OFDMなど5Gで検討されている波形を生成するのに最適です。柔軟なグラフィカル・インタフェース (GUI)は、波形パラメータ、パルス整形フィルタ、フィルタ長などを間単かつ容易に変更することができます。また、表示機能も備えています。 PNシーケンスは、例えばフィルタ、パワーアンプのテストまたは検証のための"hardware-in-the-loop experiments"実験を実行するために利用できます。




5G候補波形の信号解析ソリューション

R&S®FS-K196オプションは、5Gの候補波形であるGFDM、UFMCなどの波形を解析できるソフトウェアです。ソフトウェアは、サブキャリアやシンボルにおけるEVM測定、コンスタレーション・ダイアグラムなどを解析可能にします。 R&S®FS-K196は、5G候補波形の解析に最適なツールです。
















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