5G テストとは

5G NR は新しい OFDM ベースの無線（ワイヤレス）規格で、5G 運用の事実上の業界標準として LTE を置き換えるものです。3^rd Generation Partnership Project（3GPP）は 2017 年 12 月に暫定 NR 規格をリリースしました。New Radio のスペクトラムには 6GHz 未満から最大 100GHz までの周波数が含まれます。この広いスペクトラムの大部分は、準 6GHz 帯域用 2G、3G、PCS 周波数帯域により占められていたが、これらのサービス終了により開放された帯域です。最初に取り上げて標準化されるのはモバイルブロードバンドへの適用です。MMTC（massive machine type communications 、大容量マシンタイプ通信）や URLLC（ultra-reliable low latency communications 、高信頼低遅延通信）などの追加機能は後ほど順次ロールアウトされる予定です。

5G NR は、5G テスト手法の新しいパラダイムを推進しています。より複雑なチャネル集約を使用して、より高い周波数でビームのトラッキングと取得を検証するには、さらなる高度化が必要です。柔軟な 5G RAN アーキテクチャにより、飛躍的に大規模なテストケースと多様なファイバーネットワーク構成が実現します。同時に、非スタンドアロンモードで 4G と共存すると、干渉やハンドオフの問題が発生するため、革新的な 5G テスト手法によってエミュレート、テスト、検証、監視する必要があります。 

NR により定義された 100GHz 上限を含む超高周波数スペクトラムはミリ波として知られています。高周波数における数百 MHz 単位で利用可能な大量の帯域幅は高速を意味し、24GHz～100GHz として定義されるミリ波は 5G テストとサービス展開に不可欠な要素です。速度は増すが伝送距離レンジは短くなり、建物や壁などの障害物により信号が鈍らされる一方で、低周波数はこれらの物体内を通って伝わります。このように周波数が高く、チャネル帯域幅が広いため、ミリ波の信号を正確に復調するために、ダイナミックレンジと信号対雑音比（SNR）が改善されたテストソリューションが必要になりました。

MIMO（Multiple input, multiple output 、多入力、多出力）は、耐用性の改善ではなくデータレートの増加（空間多重化）に使用できるアンテナテクノロジーです。従来以上に多数の無線アンテナを基地局鉄塔でのアレイに組み込んだシステムを massive MIMO（マッシブマイモ） と呼びます。高周波数では無線波長は非常に小さいため、アンテナの大型アレイをずっと小さいフォームファクターに組み込むことができ、massive MIMO 運用が可能になります。

Massive MIMO は、データストリームを並行して伝送し、デバイスが単一メッセージとして組み立て直すことで、ミリ波に関連する弱点の一部を克服できます。Massive MIMO アレイの高密度化とコネクターポートの排除により、従来のケーブル接続テストができなくなり、OTA（over-the-air、地上波）テストの新しい標準が導入されました。

この高度な機能により、5G MIMO アレイの同期テスト要件が最も厳しい（A+）カテゴリのテストに分類されました。MTS-5800シリーズを使用したフロントホールトランスポートネットワークノード（FTN）テストでは、スループット、遅延、およびパケットジッター測定を実行することで、同期要件を効果的に検証できます。

5G テストとサービス展開の成功に不可欠なもう一つの先進テクノロジーはビームフォーミングです。これは、無線信号を指向性ビームに集中させるアルゴリズムを使用する方法です。このアプローチにより、高周波数伝送を妨害し得る障害物を避けることができるうえ、戦略的に伝送を直接エンドユーザーに集中させることもできます。

Massive MIMO を使用することで、256 以上の個別のアンテナを含む動的アレイの伝播によりこのカスタマイズ化をさらに強化できます。これらのアクティブなアンテナ構成とチャネルパフォーマンスを検証するには、革新的な 5G 基地局テストソリューションが必要です。OneAdvisor 800 は、制御されたフィールドトライアルから大規模な 5G 展開まで、チャネルの安定性、変調品質、セル ID を検証および監視します。

ネットワークスライシングの概念は、個別のデバイスまたはアプリケーションの特定ニーズに基づいてスペクトラムの一部を知的に使用することを指します。例えば、自動運転車は安全操作のために超低レイテンシを必要とするのに対し、IoT アプリケーションは処理量要求が非常に低い多数のデバイスにまたがります。モバイルネットワークは、トラフィックフローとリソース利用率を最適化するために手際よくリソースを構成します。

ラボ環境でさまざまなネットワークスライシングのユースケースをテストおよび検証することで、実際の世界における複数の仮想要素の 5G ネットワークパフォーマンス検証を強化できます。RAN からコアへのテストおよび検証のための End-to-End ソリューションは、5G コアネットワークを全体的にエミュレートし、ネットワークスライスノードの選択と機能を検証できます。

5G ネットワークの導入を成功させるために不可欠な前提要素は、しっかりとした検証と妥当性確認（V&V）です。このフェーズには、ネットワークが展開されてすぐの品質および信頼性を保証するための、仮想ネットワーク機能およびネットワークサービスの検証が含まれます。

5G フィールドトライアルでのネットワーク全体の性能を測定し、実世界でのユーザー行動をシミュレートするために、スケーラブル 5G テストシステムとそれに統合されたデータサービスが必要です。数百万もの個別データフローをエミュレートし測定するソフトウェア機能も 5G V&V に不可欠な要素で、これにより負荷/容量試験およびベンチマーク機能を向上できます。

5G サービス展開の理論が実践に移された時点で、アクティベーションとスケーラビリティに適切な 5G テストツール一式が必須となります。ミリメートル波の範囲にある 5G 信号のスペクトラムと干渉を解析するために信号を増大させる基地局アナライザーは、このサービス展開段階における最重要要素です。ネットワーク性能を監視・確認し、サービスレベルアグリーメント（SLA）を確認するソフトウェアにより、5G アクティベーション、性能監視、トラブルシューティング活動を増補できます。

5G の到来によっても、高度なファイバーテストの重要性は失われません。例えば、光ファイバーケーブルを通して、C-RAN（Centralized Radio Access Network、集中型無線アクセスネットワーク）はアンテナサイトから離れたベースバンドユニット（BBU）場所に共同設置できます。C-RAN アーキテクチャはまた、リアルタイム無線リソース調整の簡素化にも役立ちます。

5G 接続を通した収益化の機会は無限です。5G は、単なるネットワーク変革ではなくビジネス変革だと言えます。超高速モバイルブロードバンド、モバイル HD コンテンツとビデオ、バーチャルリアリティゲーム、メディアストリーミング、広く普及する IoT アプリケーションのサブスクリプション料金は、明白な収益化手法のほんの一部に過ぎません。

これらが稼働し続けるためにはそれぞれ、優れた顧客体感品質（QoE）が必要です。ネットワークライフサイクル全体を通して仮想エージェントに接続されたリアルタイムインテリジェントプラットフォームは、5G トラフィック密度に真っ向から挑む効果的な方法で、継続的に QoE を保証・最適化し続けることができます。

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