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» 2015年02月04日 10時00分 UPDATE

モジュールだからこそ計測できる!:超多チャネル、超広帯域の5Gの世界を切り開く高性能モジュール型RF計測器

アジレント・テクノロジーの電子計測事業から誕生したキーサイト・テクノロジー(Keysight Technologies/以下、キーサイト)は、ボックス型測定器で培ったRFテストに関する技術力やノウハウをベースに、モジュール型計測器の分野においても、5Gシステムの要素技術開発に向けた検証/測定器を提供している。

[PR/EE Times]
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 第5世代移動通信(5G)など、次世代通信システムの研究開発が全世界で進められている。キーサイトは、ボックス型測定器で培ったRFテストに関する技術力やノウハウをベースに、モジュール型計測器の分野においても、5Gシステムの要素技術開発に向けた検証/測定器を提供している。

tm_150100keysight01.jpg 第5世代移動通信(5G)における研究開発動向 (クリックで拡大)

 IoT(モノのインターネット)時代に向けて、インターネットに接続される機器の台数は急速に拡大する見通しだ。調査機関によれば、2020年までに500億台の機器が何らかの方法で、ネットワークに接続されるとの予測もあり、ネットワーク容量の拡大が急務となっている。このことも、5Gシステムの開発と実用化を急ぐ要因の1つとなっている。

 ただし、「通信容量はLTEの1000倍」など、開発目標は漠然としているだけで、それを具現化していくための変調方式や使用する周波数帯、MIMOシステムのチャネル数などは確定しておらず、現在は多くの研究機関や大学、企業の研究所などで新たな変調方式の検討や、プロトタイプの送受信機を用いたハードウェアの検証・評価が行われている段階である。

ボックス型と相関性が担保された“真のモジュール型計測器”

 業界の標準となる世界最高レベルの性能を備えた測定器を供給し続けてきたキーサイトは、RFテスト向けモジュール型計測器の分野にも注力している。同社の強みは、数多くの実績を持つボックス型測定器の性能/機能を、小型・コンパクトなモジュール型計測器でも継承しつつ、信号解析や通信規格に対する合否検証などに、ボックス型と同一のソフトウェアを用いることで、測定値の相関性を担保している点だ

 また、測定機能の拡張はモジュールを追加するだけで済み、自動計測における測定コマンドもボックス型との互換性を保っている。ユーザーインタフェースも同じため、ボックス型とほぼ同一の作業性と測定環境を実現していることも同社ならではの特長だ。

tm_150100keysight02.gif キーサイト・テクノロジーのモジュール型計測器の特徴

「掃引型スペアナ」や「ネットワークアナ」もラインアップ

 モジュール製品としては、「ベクトルシグナルアナライザ」や「高速デジタイザ」「任意信号発生器」などに加えて、「掃引型スペクトラムアナライザ」や「ネットワークアナライザ」なども用意した。モジュール型計測器事業では、ワイヤレス通信と宇宙航空・防衛市場にフォーカスした製品群の拡充を進めている。PXIeシャーシや最新プロセッサ搭載の組み込みコントローラなど、モジュール型計測システムを構成するそれ以外のモジュール製品も拡充している。

tm_150100keysight03.jpg キーサイト・テクノロジーのモジュール型計測器ラインアップ (クリックで拡大)

計測ニーズに最適なモジュール製品をセットで提案

 モジュール製品を組み合わせることで、さまざまな計測ニーズに対応することができる。同社は、「広帯域信号の長時間連続記録」や「RFパワーアンプ製造試験」「汎用無線送受信テスト」「フェーズドアレー・アンテナ校正」など計測目的に応じたモジュール製品をセットで提案している。特に同社は、広帯域で多チャネルの無線通信に向けた計測・評価環境の構築に注力しており、次世代の5Gシステムの検証や試作評価などにも、キーサイト製のモジュール型計測器は対応することが可能である

 キーサイトが、モジュール型計測器のターゲットとして注目している分野の1つが、前述の通り5Gを中心とした次世代通信システムの用途である。一例をあげると、広帯域で多チャネル無線システムの研究開発に向けた製品群として、12ビット、12Gサンプル/秒の任意波形発生器「M8190A」や、8チャネル、12ビットのデジタイザ「M9703A」などを用意している。信頼性の高いRFテスト環境を、これまでのボックス型に加え、モジュール型計測器でも実現することが可能となった。

tm_150100keysight04_01.jpgtm_150100keysight04_02.jpg 任意波形発生器「M8190A」(左)と12ビット高速デジタイザ「M9703A」(右)それぞれの特徴と応用例 (クリックで拡大)

 M8190Aは、1GHzを超える広帯域を実現しつつ、最大12チャネルまでコヒーレントな信号を出力することができるという。「MATLAB」や同社の通信システム設計用システムシミュレータ「SystemVue」を用いて生成されたカスタム変調信号をダウンロードして出力したり、内蔵されたデジタルアップコンバージョン回路により、各チャネルの周波数や振幅、位相を外部機器側からリアルタイムに可変したりすることが可能である。

最大104chのMassive MIMO測定にも対応

 一方、M9703Aは4チャネルダウンコンバータやシグナル変調解析ソフトウェアと組み合わせて用いれば、10MHz〜50GHzの高周波信号において、最大1.25GHz帯域幅の変調波を4チャネル同時解析することができる。さらに、13スロットを実装できるシャーシを用いて、8チャネル対応のM9703Aをフル実装すれば、最大104チャネルのMassive MIMO測定を実現することも可能となる。しかも、ベースバンドでのチャネル間ジッタやスキューはスペック値で保証されているため、高精度の測定が可能だ。

 信号を生成するM8190Aと、信号の解析を行うM9703Aを組み合わせて用いることで、5Gシステムの検証や評価に必要なプロトタイプ(送受信機)を比較的容易に構築することができる。これ以外にも、モジュール型計測器はPXI/AXIeのPCIeバスで接続されているため、捕捉した信号を高速に伝送することができるなど、メリットも多い。

tm_150100keysight05.jpg 5Gなど次世代通信システムに向けたプロトタイプ(送受信機)の構成例 (クリックで拡大)

 キーサイトは5Gで検討されている新しい変調方式を評価するためのシステムシミュレータ「SystemVue」から、Massive MIMOに対応する送受信無線モジュール、マイクロ波/ミリ波測定器まで、5Gの要素技術開発に必要となる検証/測定ツール群をトータルで提供することができる計測器メーカーである。このことも同社の強みとなっている。

※アジレント・テクノロジーの電子計測事業は、キーサイト・テクノロジーとして新しくスタートしました。

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提供:キーサイト・テクノロジー合同会社
アイティメディア営業企画/制作:EE Times Japan 編集部/掲載内容有効期限:2015年3月3日

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キーサイト・テクノロジーは、「マイクロウェーブ展2014」で、世界最高レベルの性能を持つ測定器群を展示するとともに、第5世代移動通信(5G)システムの要素技術開発に向けた測定機器の提案を行った。(2014/12/12)

キーサイト・テクノロジーは、モジュール計測器向けモジュラー製品を発表した。PXIe規格に準拠したベクトルネットワークアナライザ(VNA)と、掃引型スペクトラムシグナルアナライザである。測定コマンドはボックス型と互換性を有し、作業性もほぼ同一の操作環境を実現している。第5世代移動通信システム(5G)向けに機能拡張したAXIe規格準拠の12ビット高速デジタイザも発表した。(2014/10/6)

2014年8月1日、アジレント・テクノロジー(以下、アジレント)の電子計測部門がアジレントから分割され、電子計測専門会社「キーサイト・テクノロジー」(Keysight Technologies/以下、キーサイト)としてスタートを切った。「電子計測専業となることで、これまで以上に研究開発投資が行えるようになる。ぜひ、キーサイトに期待してほしい」というキーサイト・テクノロジー日本法人 社長の梅島正明氏に今後の事業展望などについて聞いた。(2014/8/1)

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