日本無線技報 No

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あつみねおおふさ
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26GHz 帯 240MbpsNGN 対応 FWA 装置の開発 Development of 26GHz Band Quarter Gbps Class FWA Equipment Aiming to Fit NGN 齋藤和男小林清仁五味武志永嶺真治 Kazuo Saitoh Kiyohito Kobayashi Takeshi Gomi Shinji Nagamine 米田真也永堀仁西堀正人

1 26GHz 帯 240MbpsNGN 対応 FWA 装置の開発 Development of 26GHz Band Quarter Gbps Class FWA Equipment Aiming to Fit NGN 齋藤和男小林清仁五味武志永嶺真治 Kazuo Saitoh Kiyohito Kobayashi Takeshi Gomi Shinji Nagamine 米田真也永堀仁西堀正人 Shinya Yoneda Hitoshi Nagahori Masato Nishibori 要旨 NGN Next Generation Network IP 1 / P-P Point to Point FWA WIPAS Wireless IP Access System TDD 192Mbps64QAM QPSK 8QoS Zero-footprint Abstract With the recent progress of NGN (Next Generation Network) deployment and market demands for advanced services based on it, Fixed Wireless Access (FWA) System is also required to support triple play services of voice, video distribution, and internet access. Data traffic explosion in mobile radio access network due to the widespread use of smart-phone urgently demands effective backhaul solutions for micro/pico cellular base stations. In order to meet these market requirements, JRC has developed 26GHz FWA equipment called as New WIPAS (Wireless IP Access System) supporting high-speed data communication of P-P (Point to Point) which use quasi-millimeter wave. This equipment is the TDD system with flexible downlink and uplink ratio and achieves maximum 192 Mbps aggregated data throughput. It also supports adaptive modulation among QPSK, 16QAM and 64QAM and QoS control with 8 priority classes to improve the link quality and availability. True zero-footprint (all in one) mechanical structures of the equipment contribute to minimize total cost of ownership of the network. 1. まえがき IP LTE/WiMAX IP 1 WIPAS NTT 2003 WIPAS WIPAS 2 2 WT26GHz Point to Point240Mbps 192MbpsIP FWA IP 日本無線技報 No システム構成 WIPAS 1 IP 図 1 新型 WIPASを使用したモバイルバックホール回線例 Fig.1 Last Mile Access in Mobile Backhaul Network using New WIPAS

192Mbps ラ機器 2 ( 技術レポート )26GHz 帯 240MbpsNGN 対応 FWA 装置の開発特 3 4WIPAS IEEE802.3at 集PoE 通信インフ図 2 新型 WIPASを使用した映像伝送回線例 Fig.2 Image Transmission Network using New WIPAS 3. 装置の仕様と構成図 3 新型 WIPASの外観 Fig.

2 192Mbps ラ機器 2 ( 技術レポート )26GHz 帯 240MbpsNGN 対応 FWA 装置の開発特 3 4WIPAS IEEE802.3at 集PoE 通信インフ図 2 新型 WIPASを使用した映像伝送回線例 Fig.2 Image Transmission Network using New WIPAS 3. 装置の仕様と構成図 3 新型 WIPASの外観 Fig.3 New WIPAS Equipment Outlook WIPAS 1 表 1 装置の主要諸元 ( ライセンスバンド ) Table 1 Main Specifications of System (Licensed Band) GHz TDMA/TDM TDD QPSK/16QAM/64QAM 40Msymbol/s QPSK: 80Mbps 16QAM: 160Mbps 64QAM: 240Mbps QPSK: 64Mbps 16QAM: 128Mbps 64QAM: 192Mbps QPSK: 14dBm 16QAM: 11.4dBm 64QAM: 10.3dBm 52MHz BASE-T, 100BASE-TX 31dBi 190mm 190mm 52mm 2kg 図 4 新型 WIPASブロック図 Fig.4 Block Diagram of New WIPAS 4. 主な機能 4.1 適応変調機能 5 CNR 64QAM 16QAMQPSK TDD QPSK 16QAM 64QAM 192Mbps WIPAS SoC 図 5 適応変調機能 Fig.5 Adaptive Modulation Function 日本無線技報 No

4.2 ダイナミックTDD 機能 TDD 6 5. その他の機能 5.1 距離測定機能 5.2 ログ統計情報 5.3 SNTP 機能 NTP 図 6 ダイナミックTDD 概念図 Fig.6 Concept of Dynamic TDD 5.4 遠隔アップデート 4.3 Quality of Service(QoS) 機能 0AB J IP QoS QoS VLAN COS IEEE802.

3 4.2 ダイナミックTDD 機能 TDD 6 5. その他の機能 5.1 距離測定機能 5.2 ログ統計情報 5.3 SNTP 機能 NTP 図 6 ダイナミックTDD 概念図 Fig.6 Concept of Dynamic TDD 5.4 遠隔アップデート 4.3 Quality of Service(QoS) 機能 0AB J IP QoS QoS VLAN COS IEEE802.1p, IP PrecedenceDiffserve Code Point DSCP8 QoS7 6. 装置の管理 WEB 8 CNR 図 8 メインモニタ画面 Fig.8 Monitoring Screen in Management Tool 図 7 QoSの機能構成 Fig.7 QoS Control Functional Structure 9 Camellia 日本無線技報 No

4 技術レポート 26GHz帯240MbpsNGN対応FWA装置の開発特集通信インフラ機器 Fig.9 図9 無線設定画面 Radio Configuration Screen in Management Tool また装置へは有線側無線側のどちらからでも接続可能となっておりループ構成の場合でも監視制御が可能である 7 装置性能開発した装置の無線対向の受信レベル対エラー訂正後のビットエラー特性を図10に示す変調方式が64QAMで6km離れた地点での受信レベルは 63dBmなので晴天時には190Mbps以上の高品質回線が提供可能であるまた図11にイーサーネットフレームのスループット特性を示す下り方向にTDDの全帯域を集中させた場合 QPSKで60Mbps 16QAMで120Mbps 64QAMで190Mbpsを超えるスループットが確認出来た図11 実効スループット特性 Fig.11 Data Throughput with FEC 8 サービス品質と距離アクセス回線やモバイルバックホール回線では高い回線品質が要求されており FWAが使用する26GHz準ミリ波帯では降雨による減衰が無視できない図12は変調方式毎の通信距離対回線不稼働率のグラフであるこのグラフはITU-R勧告P.530を基に東京の降雨条件で計算した結果でありモバイルバックホールで要求される回線稼働率99.999% 不稼働率0.001% の場合 64QAMで930m QPSKでは約2kmの通信が可能であるまた 64QAMで2km の回線を構築した場合晴天時は64QAMの大容量回線が利用でき降雨時には適応変調によりQPSKに変調方式が切り替えられ回線稼働率99.999%が得られる Fig.12 Fig.10 図12 通信距離対回線不稼働率 Unavailability vs. Transmission Distance Chracteristics 図10 誤り訂正後BER特性 BER Characteristics with FEC 日本無線技報 No

5 9. むすび 26GHz NGN FWA Point to Multipoint 3 参考文献 1 IP No.46, " IPNTT, PP.59-62, vol.22, No.12, T.Taniguchi, K.Saitoh, Y.Shindo, Y.Takahata, Development of 26GHz Band Quarter Gbps Class FWA s y s t e m A i m i n g t o F i t N G N I E E E W i r e l e s s Communications and Networking Conference WCNC th to 31st Mar WIPAS Camellia 用語一覧 BER Bit Error Rate COS Class of Service FWA Fixed Wireless Access LTE Long Term Evolution3.9 NGN Next Generation Network NTP Network Time Protocol QoS: Quality of Service SNTP Simple Network Time Protocol TDD Time Division Duplex VLAN Virtual Local Area NetworkLAN WT Wireless Terminal 日本無線技報 No

次世代モバイルネットワークの概要

次世代モバイルネットワークの概要 Next-Generation Mobile Network 加藤次雄あらまし 45 3 202010 200 3.9 3.9G LTE Long Term Evolution 2010 12 LTE Abstract The number of people using cell phones in the world has exceeded 4.5 billion and this figure