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Rohde & Schwarz

ローデ・シュワルツがバルセロナでのMWC21において、5G NRデバイス試験の難しい課題に対応した総合的ソリューションを紹介

モバイル端末メーカーとって、5G NRは新たな複雑さとなって、開発プロセスに大きな影響を与えます。ミリ波帯で動作するアンテナ・アレイを備えた最新のRFインターフェースのために、試験設備や試験方法がいっそう困難なものとなりつつあるのです。2021年に再びバルセロナに帰ってきたMobile World Congressでは、ローデ・シュワルツから、モバイル端末の試験に向けたラインナップのなかで特に注目のソリューションを紹介しました。そのラインナップは、5G NRデバイス設計の初期段階から、デバイス製造のための承認取得までをカバーしています。

ローデ・シュワルツがバルセロナでのMWC21において、5G NRデバイス試験の難しい課題に対応した総合的ソリューションを紹介

Mobile World Congress 2021(MWC21)でのローデ・シュワルツによるご紹介の中心は、「5Gの実現と発展」に関する試験ソリューションです。とりわけモバイル端末のテストには、ローデ・シュワルツから、業界トップレベルのイベントとして以下のような注目ソリューションを紹介しました。

高スループットなeMBBエンド・ツー・エンド試験
かつてないほど高いエンドユーザーのデータ通信速度とシステムの処理能力をサポートする5G NRでは、高速大容量(enhanced mobile broadband:eMBB)がユースケースの核心にあり、モバイル端末にはいっそう多くのインターネット・ベースのサービスやアプリケーションが盛り込まれることになります。そこでMWC21において、ローデ・シュワルツはVIAVI Solutions社とともにR&S CMX500広帯域無線通信テスタとTM500ネットワーク・テスタを用いて、初めてながら異例の7.5 Gbpsという高いデータ通信速度で5G SA(スタンドアローン)方式の5G NR eMBBのエンド・ツー・エンドな試験シナリオをデモ紹介しました。このデモは、最高10 Gbpsという来るべきデータ通信速度への展開に道を拓くものです。今回のセットアップでは上記の機器により、FR1の1チャネルとFR2の7チャネルをコンポーネント・キャリアとした8チャネルのダウンリンク・キャリアをNRデュアル接続のもと束ね、その全キャリアに256QAM変調を用いてスタンドアローン方式の5Gモバイル・ネットワークをシミュレートしました。エンド・ツー・エンド試験では、明確に規定されたネットワーク環境のもとで、組込みの模擬サーバと擬似基地局から被試験デバイスへのデータ・スループット速度を評価します。このシナリオのために、R&S CMX500には内蔵FTPサーバを搭載し、ファイル・トランスファ・プロトコル(FTP)によるアップロード/ダウンロードのスループットをテストできるようにしています。

VoNRの音質テスト
 5Gであっても、モバイル通信ユーザーにとって音声サービスが主要なユースケースであることに変わりはありません。その5G NRを介した音声サービス(VoNR)の品質を検証するため、ローデ・シュワルツはHEAD acoustics社と協力して取り組んできました。MWC21では、最新世代の広帯域無線通信テスタR&S CMX500に、HEAD acoustics社のハードウェア・プラットフォームlabCOREと測定分析ソフトウェアACQUAを組み合わせた試験ソリューションを実演展示しました。このセットアップでは、5G SA(VoNR)方式と5G NSA(VoLTE)方式の両方の展開・運用シナリオのもとで通話をシミュレートできます。したがって、5G対応モバイル端末のメーカーは、製品の市場投入に先立って、その早い段階から音声品質をテスト可能です。

コンフォーマンス・テストと事業者受入れ試験
 適合承認は、モバイル端末を市場投入するうえで、最も重要なステップの1つです。5G NRの登場で、サポートすべき帯域の組合せや導入・展開における選択肢の数が膨大なり、規格自体も発展中のため、実質的なテストケースの数も指数関数的に増加しています。さらに主要な5Gネットワーク事業者は、キャリア受入れ試験を増やし、モバイル端末の適切な機能を保証するように求めています。これに対してローデ・シュワルツではR&S CMX500ベースの試験システムをもとに、5G FR2におけるパフォーマンス品質解析(PQA)やネットワーク・タイム・プロトコル(NPT)、位置情報サービス(LBS)などのキャリア受入れ試験をサポートしています。その全てのアプリケーションで、OTA(over-the-air)測定用の極めてコンパクトなCATRチャンバであるR&S ATS800Rを活用しています。事業者が求める典型的なテストケースとして、ローデ・シュワルツはMWC21において、データ・スループットに依存したモバイル端末の放熱性評価を実演しました。

マルチリフレクタによるコンパクトなアンテナ・テスト・レンジ
 それぞれが受信機とフロントエンド、フェーズド・アンテナ・アレイからなるミリ波アンテナ・アレイを備えた5G NR機器では、有線接続による試験は不可能です。さらに、ビームフォーミングなどの機能テストは、OTAでなければ検証できません。そのため、3GPPではすべてのFR2コンフォーマンス試験を直接遠方界(DFF)あるいは間接遠方界(IFF)条件のもとOTAで行う必要があると指定しています。ローデ・シュワルツは、R&S ATS1800Mとして、CATRリフレクタ技術に基づくミリ波試験チャンバを発売し、小さい設置スペースに複数のリフレクタをセットアップして、測定不確かさの小さい試験を行えるようにしています。このソリューションは、無線リソース管理(RRM)テストで一般的な試験シナリオである完全ブラック・ボックス試験アプローチにおいて、様々な方向から複数の信号が到来する環境下でのデバイスの特性評価に最適です。これを可能にしたのが、それぞれ直径30 cmという無類のクワイエット・ゾーンをもつCATRリフレクタを計4台備えたことです。

工場フロアでミリ波試験を
 5G NRデバイス生産のための試験ソリューションに対する需要が拡大するとともに、ミリ波の周波数域を使うデバイスを大量に試験するうえで、新たな課題も生まれています。RFコネクタが無いため、被試験デバイス(DUT)の検証をOTA環境で行う必要があるのです。そこで、ローデ・シュワルツはR&S CMPQというシステム・コンセプトを開発しました。デバイス・メーカーの皆様は、それぞれの生産ライン構築にあたり、個々のコンポーネントやシステム群を個別に構成して、FR2試験のためのカスタムなソリューションを創り上げることができます。このR&S CMPQは、R&S CMP200無線通信テスタとR&S CMPHEAD30ミリ波リモート無線ヘッド、R&S CMQ200シールド・ボックスで構成されています。当社1社から、アンテナやケーブル、フィードスルー、パワーセンサなどを含めたシステムの全コンポーネントを揃えて統合することで、最適かつ安定なシステム・パラメータが保証され、信頼性と再現性の高いFR2生産テストが実現します。

ローデ・シュワルツは、6月28日から7月1日にかけてバルセロナの展示会場Fira Gran Viaで開催のMobile World Congress 2021ホール3・小間番号3K30において、モバイル機器の試験に対応した総合的ラインナップから、特に注目の製品を紹介しました。またWebサイトRohde & Schwarz Signalsからオンラインでもご覧いただけます。詳しくは、www.rohde-schwarz.com/signalswww.rohde-schwarz.com/mwcをご覧ください。

キャプション:ローデ・シュワルツは、モバイル機器の試験に向け、その全段階に対応した総合的なラインナップをご用意しています。(画像提供:ローデ・シュワルツ)
お問い合わせ:
欧州(本社):Christian Mokry(電話:+49 89 4129 13052、email:This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
北米:Tomas Berghall(電話:+1 503 5239489、email:This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
アジア太平洋地域:Wen Shi Tong(電話:+65 6 307-0029、email:This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

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