RF スペクトラムアナライザとは

RF スペクトラムアナライザは、最も広く使用されている強力な無線通信テストおよび保証ツールの 1 つであり、そのアプリケーションと機能は増え続けています。5G の展開では、電波が混雑し、高度な伝送および変調技術が採用されるにつれ、ネットワークのライフサイクル全体にわたってスペクトラム解析の課題が増しています。

状況が変化するにつれ、使い慣れた単機能の RF スペクトラムアナライザは、もはや十分ではありません。専用の RF 解析ツールは、5G や新しいワイヤレス技術の複雑さを生かすために必要な機能を備えた、多目的なポータブル型テストプラットフォームに取って代わられつつあります。 

VIAVI は、数十年にわたる RF スペクトラム解析の経験と専門知識を基に、業界で最も包括的なポータブル型 RF テストソリューションを開発し、今日の無線ネットワークの進化するニーズに対応しています。 

VIAVI が開発したリアルタイムスペクトラム解析（RTSA）技術は、新しいポータブル型 RF 解析機能の基盤を提供します。自動化されたワークフロー、クラウド接続、大幅に簡素化されたレポート作成とともに、これらの高度な機能が、RF サービスプロバイダー、フィールド作業者、コントラクターの進化するニーズに対応しています。 

• パシスタンススペクトラム解析は、高度なアルゴリズムを利用して、信号内の特定の周波数の存在を時間の経過と共に正確に測定します。この方法により、通常なら検出されない可能性がある「隠れたシグナル」を表示し、定量化できます。3GHz 以上の 5G 搬送波では時分割複信（TDD）伝送が必須であるため、パシスタンススペクトラム解析は、同一周波数上の正確なアップリンクとダウンリンクのタイムスロットで 5G 信号の特性評価を行うための優れたツールです。  

  Real-time Spectrum Analysis

  
• 信号解析は、信号間の振幅と位相の関係や変調特性に関する詳細な情報を提供するために、RF スペクトラム解析の派生物として発展してきました。ポータブル型 RF スペクトラムアナライザの信号解析機能は、5G や LTE の変調解析、チャネルマッピング、3GPP 規格への適合性テストに不可欠です。
• 干渉解析は、スペクトラムデータを、セルラーネットワークに影響を与える不要な信号の発生源と種類に関する意味のある情報に変換します。RF スペクトラムアナライザの再生機能、干渉波のハンチングツール、および高度なヒートマッピングソフトウェアを使用して、干渉源を迅速かつ簡単に特定できます。
• VIAVI が開拓した RF over CPRI（RFoCPRI）の機能は、無線ネットワーク内でベースバンドユニット（BBU）とリモート無線ヘッド（RRH）を結ぶファイバーフロントホール経由で RF を測定するための有用な手段を提供します。また RFoCPRI により、タワー上部のモバイル端末のアップリンク信号や干渉波を、地上からシームレスに分析できます。
• ビーム解析は、5G ビームフォーミングアプリケーションの OTA パフォーマンステスト用に開発された、有用なハンドヘルド型 RF スペクトラムアナライザ機能です。5G ビームアナライザーは、ビームパワーや信号対雑音比（SNR）など、個々のビーム ID の伝送プロファイルを特性評価できます。  

• ダイナミックなユーザーベースのカバレッジとミリ波伝送を可能にする massive MIMO アレイでは、アンテナやカバレッジの検証に固有の課題が生まれています。FR2（mmWave）スペクトラムの信号挙動を正確に解釈し、カバレッジマッピングをリアルタイムで提供するように設計された 5G スペクトラム解析ツールは、5G MIMO の展開に不可欠な新機能です。

  

RF スペクトラムアナライザは、通信網内および通信網間の周波数利用や干渉の測定に使用されます。ポータブル型スペクトラムアナライザはまた、出力信号の周波数と帯域幅を受信した入力信号と比較することで、無線伝送の精度を判定する目的にも使用されます。スペクトラムアナライザは、新しい RF コンポーネントやトポロジーが開発され、展開されるにつれて、貴重な実験室および製造用ツールになっています。 

• セルタワーの運用では、5G ワイヤレスサービスのリーチを拡大し、ターンアップ時のパフォーマンス KPI を検証する目的で、高度な RF スペクトラム解析が利用されます。パシスタンススペクトラムを用いたリアルタイムスペクトラム解析は、時分割複信（TDD）やダイナミックスペクトラムシェアリング（DSS）のような高度な 5G 伝送オプションの解析に必須です。新規設置のたびに、何マイルもの新規ファイバーと多数の新しいアンテナアレイが展開される中、VIAVI の最高峰のオールインワン RF テストソリューションには、有用なファイバーおよびアンテナ検証機能もあります。 
• RF シールドは、同軸 RF アンテナ接続だけでなく、企業や一般家庭を結ぶ従来のケーブルネットワークの継続的な課題です。RF シールドの損傷や欠落は、信号の漏洩による誘導妨害（エグレス）や、ケーブル内への漏洩による有線伝送の妨害（イングレス）の原因となる可能性があります。どのようなシナリオでも、専用に構築した RF スペクトラム監視ソリューションが、漏えい源を特定し、除去するのに役立ちます。ハンドヘルド型 RF スペクトラムアナライザは、電子機器からの放射や電磁両立性（EMC）規格への適合性を検証できます。
• 電磁界（EMF）はあるしきい値を超えると人体に有害です。モバイルサービスプロバイダーは、規制遵守と従業員や顧客の安全を確保するために、継続的に放射線測定を行う必要があります。 

RF スペクトラムアナライザは、時間領域だけでなく周波数領域でも信号の挙動を定量化することで、オシロスコープと異なります。ヘテロダイン（掃引同調）型 RF スペクトラムアナライザは、何十年もの間、業界標準でした。おなじみの振幅対周波数の測定は、入力信号をダウンコンバートし、分解能帯域幅（RBW）フィルターで掃引することで行われます。その後、追加の検出器が画面に表示された各周波数の振幅値を計算します。 

• リアルタイムスペクトラム解析
  従来の掃引同調型 RF スペクトラムアナライザは、ある時点における信号振幅のスナップショットしか提供しません。この方法は安定した信号や一貫性のある信号には有効ですが、予測できない断続的な信号や過渡的な信号やノイズ成分の診断にはあまり役に立ちません。これらの制限を克服するために、RTSA 技術はデジタル処理能力を使用してサンプリングレートを上げ、結果を継続的に保存し、より完全な分析を提供します。
• 5G スペクトラム解析 
  無線周波数干渉は、データスループットの低下や音声品質の低下など、パフォーマンスの問題を引き起こす一般的な 5G RAN 問題です。干渉源は多くの場合、周波数だけでなく時間的にも過渡的です。RTSA は、何千ものデータポイントを同時に表示するパシスタンススペクトラムディスプレイとともに、5G スペクトラム解析のための効果的なツールです。色と明るさが、特定の信号が出現する確率をグラフィカルに表現するために用いられます。 

• OneAdvisor 800 
  VIAVI OneAdvisor 800 は、RAN ネットワークの検証とトラブルシューティングに最適な、多目的のポータブル型 RF スペクトラムアナライザです。9kHz から 44GHz までのリアルタイムパシスタンススペクトラム、RFoCPRI 干渉解析、O-RAN フロントホール検証、高度な干渉位置特定機能など、RF スペクトラム解析の主要機能が際立っています。OneAdvisor 800 はまた、プリセットされたテストワークフローを使用して、ケーブルとアンテナの反射テスト、端面検査、および OTDR テストにも対応しています。 
• CellAdvisor 5G
  CellAdvisor 5G は、業界で最も包括的で使いやすいポータブル型 5G スペクトラムアナライザで、5G スペクトラム解析の複雑さに自信を持って対応できるように設計されています。RTSA、干渉解析、パシスタンス表示機能は、FR1 とFR2（mmWave）の両方の周波数範囲に対応しています。5G 搬送波スキャンでは、最大 8つの 搬送波のパワーを同時に測定し、5G ビーム解析は個々のビーム ID、パワーレベル、SNR の特性評価ができます。ファイバーと同軸のテスト機能は、CPRI 上の高度なフロントホール、干渉、PIM 検出機能を補完します。

• InterferenceAdvisor 
  InterferenceAdvisor は、OneAdvisor 800 スペクトラムアナライザとシームレスに統合するように設計された、完全に自動化された RF 干渉波のハンチングソリューションです。Android タブレットにロードされた InterferenceAdvisor ソフトウェアにより、移動中の RF スペクトラムとパワーデータを分析します。直感的なヒートマップにより、RF 技術者は、干渉の発生地である可能性が高いと判定されたエリアを効果的に特定できます。