設計のお悩み解決します。Air)測定を前回ご紹介しました。OTAをご紹介します。※本記事は、2015年にClub-Zに掲載された記事を、今回テーマに合わせて最新内容に更新しています。スループット評価へスマホ登場と共に、通信は3Gから4G(LTE)通信へ切り替わりました。これにより携帯電話の主な機能は通話からデータ通信へ切り替わり、ユーザは動画やゲームをするようになってきました。Output※通称マイモ)方式へ変わることで、劇的に通信速度(スループット)が改善されてきています。これに伴い、通信速度も無線性能評価として必要となり、携帯電話の進化と共にOTAも進化し、スループットの試験も実施されています。通信速度は、電波環境によって変化します。都市部や郊外、電車や自動車で移動中、色々なシチュエーションで変化します。このように、無線通信で届く電波の強弱が何らかの理由により変動することをフェージングといいます。そのシステムをご紹介します。電波暗室を用いて動的なフェージング環境を生成するシステムです。評価端末を囲むようにOTAアンテナを複数配置することで、伝搬環境のフェージングや遅延、振幅・位相を変化させて様々な環境モデルを生成することなどが可能となっています。OTAの性能は、試験端末のMIMOアンテナ性能によります。携帯電話のMIMOアンテナは、受信アンテナ2本で構成されています。携帯電話のMIMOアンテナ性能は、その2本の受信アンテナの利得差と相関で決定し、利得差は少なく、相関の低い方が性能は良好となります。OTA測定の測定結果が電子情報通信学会で報告されています。C)場合、通信速度にも同様に差が出てきています。MIMOアンテナ性能が等しい端末A,Bと、性能がそれより劣る試験端末Cを使って測定を行った結果、電波状況の変化に対して通信速度にも同様な差(電波状況が悪くなると、性能が劣る端末の方が通信速度が遅くなる)が見られました(グラフ1)。OTAが非常に正確で有効であることが分かる結果です。No.37その時のアンテナ性能の差分も示します(表1)。アンテナ性能とスループットの相関性が見えます。下図に、MCSを変化させた場合の、端末の受信電力とスループットの比較を示します。procedures”)。MCSの値が増加するに従い、高いスループットが得られていることがわかり、またその場合は、高い受信電力が必要なことがわかります。MCSは低い値から高い値に向かいQPSK→16QAM→64QAMと変化していきます。一方で、低いスループットは、広い範囲でカバーされていることも分かります。次に、「ランダムフィールド法」による、スループット試験の概略を示します。図4:ランダムフィールド法の概略図と実機イメージ前回記事で示した時と同様に、反射環境下にデバイスを配置し、受信電力に対して、スループットを評価することができます。Aggregation)という技術を用いています。Aggregation)とは、複数の異なる周波数を束ねて、一つの通信回線としてデータをやり取りする方法で、一つの周波数に比べ複数の周波数となることから、スループットが2倍以上になります。CA)下のグラフは、キャリアアグリゲーション時のスループットの変化です。Carrier)のみの場合に比べて、キャリアアグリゲーションでさらに高いスループットが実現できていることがわかります。グラフ3:キャリアアグリゲーション時のスループット変化まとめ2回に亘り、OTA測定のTRP/TIS評価、スループット評価についてご説明してきましたが、LTE/5Gが搭載されるデバイス(IoT機器、車など)が増加し、OTA測定がより重要性を増してきている中で、それらの概要を押さえていただく一助となれば幸いです。次回は、5Gでも運用が開始されてくる、ミリ波帯について解説いたします。設計のお悩み解決します。