携帯電話ネットワーク基盤の価値を過小評価しないでください

通信サービス プロバイダー (CSP) の場合、モバイル ネットワークはユビキタスなカバレッジを確保し、ユーザーに必要な容量を提供する必要があります。 基地局 (BTS) アンテナは、エンド ユーザーをモバイル ネットワークに「接続する」単なる「ネットワークのコンポーネント」ではありません。 すべての携帯電話トラフィックは BTS アンテナを通過します。 結果として、BTS アンテナのパフォーマンスは、モバイル ネットワークの全体的なエクスペリエンスに非常に重大な影響を与えます。 アプリケーションのダイバーシティとデータ スループットの要件が拡大し続けるにつれて、データ スループットとエクスペリエンスの品質は基地局のアンテナに大きく依存するようになります。 さらに、CSP はグリーンで持続可能な手法を採用するという要求に直面しており、そこではアンテナが大きな貢献をすることができます。

ネットワークに対する需要の増大に応えるため、基地局アンテナは再び、次の 10 年間の開発経路を定める一連の新たな課題に直面しています。 より多くのデータ集約型アプリケーションと異種エンド ユーザーの要求により、CSP はネットワーク パフォーマンスを最大化し続け、モバイル ネットワークに最適な機器を導入する必要があります。

BTS アンテナの場合、アンテナの「2D 放射パターン」の分析から「3D 放射パターン」への移行により、CSP はアンテナの性能をより包括的に評価できるようになります。 テスト機器と計算技術の進歩により、業界は以前は高価で入手が困難であった 3D パターンを生成できるようになりました。

図 1: セルラー セクター アンテナによって生成される 2D 放射パターン

3D 放射パターンは、基地局アンテナのパフォーマンスに関するより詳細な情報を提供します。 3D 放射パターンは、特に RF 効率、カバレッジ効率、干渉指標、ビームフォーミング効率などの追加情報も提供します。

図 2: 携帯電話アンテナによって生成される 3D 放射パターン

ネットワーク パフォーマンスを最大化するには、CSP は選択した基地局アンテナが導入ニーズを満たしていることを確認する必要があります。 3D 放射パターンによって提供されるデータの深さと粒度により、CSP は基地局アンテナのパフォーマンスをより適切に評価できるようになります。 これにより、展開シナリオのニーズを満たす最適な設備投資が確実に行われます (高速道路をカバーするか静的な住宅地をカバーするなど)。 3D 放射パターンによってもたらされるもう 1 つの重要な影響は、RF 計画部門にあります。 3D 放射パターンは、RF プランナーがモバイル ネットワーク用の基地局アンテナの配置をより適切に計画、展開、構成するのに役立ちます。 たとえば、3D 放射パターンを使用すると、RF プランナーはアンテナから放射される RF 信号エネルギー分布をより深く理解できるため、オペレーターは RF 信号エネルギーが必要な場所に配信されていることを確信して知ることができます。

モバイル ネットワーク サイトは通常、ネットワーク上の需要の変化とともに進化し、全体的なパフォーマンスを実現します。 これは、CSP がカバレッジと容量の両方の制約を満たすために、モバイル ネットワークに新しいサイトを追加する必要があることを意味します。 新しいサイトが展開されると、CSP は既存のサイトで達成された最適化を再検討する必要があります。 たとえば、新規サイトと既存サイトの両方からの RF ビームの角度と方向が重なる可能性があり、その結果、パフォーマンスが低下する可能性があります。 したがって、アンテナは、展開される環境の変化に適応する能力を備えている必要があります。これにより、CSP は基地局アンテナのカバレッジを最適化し、ネットワーク パフォーマンスを完全に実現できるようになります。 これは、特定の環境や場所に最適になるように動的に調整できる、水平ビームおよび/または垂直ビーム特性を備えたアンテナを実装する形になる可能性があります。 このような機能により、RF プランナーは、モバイル ネットワークを将来の需要やシナリオベースの需要に迅速かつ効果的に適応させることができます。

アクティブ-パッシブ-アンテナ プラットフォームは、急速な革新を見せているそのようなイノベーションの 1 つです。 私たちは、単一の Massive MIMO アンテナをパッシブ セルラー BTS アンテナの背面にシームレスに統合できる、機械的統合から電子的統合への進化を観察してきました。 セル サイトでの容量需要とパフォーマンス需要が増大し続けるため、基地局アンテナは 64T64R またはそれ以上の将来の大規模 MIMO 構成に対応する必要があります。 Massive MIMO の将来の需要に応える一方で、パッシブ基地局アンテナは、ハードウェアまたはソフトウェア (ビームフォーミング機能の組み込みなど) による将来のアップグレード可能性を確保する必要もあります。 モバイル ネットワークの需要が高まるにつれ、基地局アンテナが高次の MIMO 構成を採用することがますます重要になってきています。 たとえば、4T4R 構成から 8T8R 構成に移行すると、カバレッジが強化され、より良いユーザー エクスペリエンスが提供されます。 屋外モバイル ネットワークが直面する永遠の課題は、屋内のデバイスに十分なリンク バジェットを提供できるかどうかです。 8T8R アンテナを使用すると、屋内で信号を送受信する感度がより効果的になります。