他無線システムとの干渉検討とラボ内試験の実施方法について

資料 2-4 他無線システムとの干渉検討と ラボ内試験の実施方法について 地域振興用周波数の有効利用のための技術的条件に関する調査検討会事務局

干渉検討方針 以下の 種類の干渉について 地域振興用システム内で想定されるものを検討する (1) 同一チャネルの干渉 (2) 隣接チャネルの干渉 () 相互変調の干渉 検討の進め方 : 同一チャネル及び隣接チャネルの干渉及び共用条件については 平成 年度電気通信技術審議会答申諮問第 94 号 400M 帯等を使用する業務用の陸上移動局等のデジタル ナロー通信方式の技術的条件 平成 年 月 29 日 小電力の無線システムの高度化に必要な技術的条件について のうち 小電力を用いる自営系移動通信の利活用 高度化方策に係る技術的条件 に関する一部答申 平成 14 年 9 月 0 日付け情報通信技術分科会諮問第 2009 号 の情報通信審議会情報通信技術分科会小電力無線システム委員会報告平成 20 年 月 2 日 電波法関係審査基準別図第 7 号の2 号の検討結果及び審査値を利用する 本調査検討の課題に合致したデータを抽出し 検討 考察を行う 相互変調の干渉及び共用条件については 電波法関係審査基準別図第 8 号の2の審査値を利用する 本調査検討の課題に合致したデータを抽出し 検討 考察を行う 2

検討する各無線方式 小電力の無線システムの高度化に必要な技術的条件について のうち 小電力を用いる自営系移動通信の利活用 高度化方策に係る技術的条件 に関する一部答申 平成 14 年 9 月 0 日付け情報通信技術分科会諮問第 2009 号 の情報通信審議会情報通信技術分科会小電力無線システム委員会報告平成 20 年 月 2 日 より 変調方式 FM π/4シフト QPSK 1QAM M1QA M チャネル間隔 25k /20k RZ SSB 4 値 FSK.25k 25k 25k.25k 25k 25k.25k.25k アクセス方式 SCPC SCPC SCPC TDMA TDMA TDMA SCPC TDMA TDMA TDMA SCPC TDMA SCPC TDMA 多重数 1 1 1 2 4 4 1 2 4 1 2 1 2 送信占有周波数帯幅 伝送速度 / 情報帯域 8.5k 1k 5.7k.52 24.k 24.k 5k k 24k 18.k.4k.8k 4k 8k k 0.~ 0.~.0k.0k 9.kbps 19.2kbp 2kbps kbps s 1kbps 2kbps 4kbps 4kbps 0.~ 0.~.4k.4 k 4.8kbps ロールオフ率 - - 0.2 0.2 0.5 0.5 0.25 0.25 0.5 0.2 - - 0.2 0.2 等価受信帯域 8.5k 1k 4.8k 9.k 18k 18k 4k 8k 1k 1k.4k.8k 4k 8k 幅 雑音 Eb/No @ BER=1% CNR @ BER=1% 又は SINAD/NQ -21.5dB -18.8 db μv μv -24.0dB -21.0dB -18.dB -18.dB -24.8dB -21.8dB -18.8dB μv μv μv μv μv μv μv -18.8dB μv -25.5dB μv -22.5dB μv -24.8dB μv 9.kbps -21.8dB μv - - 7.0dB 7.0dB 7.0dB 7.0dB 7.9dB 7.9dB 7.9dB 7.9dB - -.5dB.5dB.0dB (SINAD) 20.0dB (NQ).0dB.0dB.0dB.0dB 1.9dB 1.9dB 1.9dB 1.9dB.0dB.0dB (SINAD) (SINAD) NF 8.0dB 8.0dB 8.0dB 8.0dB 8.0dB 8.0dB 8.0dB 8.0dB 8.0dB 8.0dB 8.0dB 8.0dB 8.0dB 8.0dB 機器マージン.0dB.0dB.0dB.0dB.0dB.0dB.0dB.0dB.0dB.0dB.0dB.0dB.0dB.0dB 受信感度 dbμv dbμv 0dBμV.0dBμV 5.7dBμV 5.7dBμV.1dBμV.1dBμV 9.1dBμV 9.1dBμV 0.5dBμV.5dBμV 0dBμV 2.dBμV 基準感度.0dBμV.0dBμV 0dBμV.0dBμV.0dBμV.0dBμV.0dBμV.0dBμV 9.0dBμV 9.0dBμV 0dBμV.0dBμV 0dBμV dbμv.db.db

同一チャネルの干渉モデル 同じ周波数 ( チャネル ) を別の地域で繰り返し利用する距離や地形により 他の地域の電波が届いてしまうと混信妨害になる 不要な電波が弱ければ良い 受信したい電波 ( 希望波 =Desired Signal) に対して邪魔をする電波 ( 妨害波 =Undesired Signal) がどれだけのレベル (D/U 比 ) であれば受信できるかを把握する 地域振興 MCA 地域振興 MCA 地域振興 MCA 地域振興 MCA 地域振興 MCA 地域振興 MCA 地域振興 MCA 地域振興 MCA 4

同一チャネル周波数共用条件 小電力の無線システムの高度化に必要な技術的条件について のうち 小電力を用いる自営系移動通信の利活用 高度化方策に係る技術的条件 に関する一部答申 平成 14 年 9 月 0 日付け情報通信技術分科会諮問第 2009 号 の情報通信審議会情報通信技術分科会小電力無線システム委員会報告平成 20 年 月 2 日 より 希望波 FM QPSK 1QAM RZ SSB 4 値 FSK 妨害波 20k 4 FM 20kH z 2.25k 5 QPSK 25kH z 2kb ps 25kH z kb ps.25k 9 1QAM 25kH z M1 QAM.25k RZ SSB.25k 7 4 値 FSK.25k 1 9 8 9 9 8 14 1 9 9 9 25k 2kbps 25k kbps.25k 18 1 1 1 1 1 1 1 1 25k 19 19 18 18 1 1 1 M1QAM 18 18 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17.25k.25k 9 9 8 8 9 7 5 --- 1 1 8 9 1 8 7 14 5 8 5 7 1 1 9 8 1 4 1 9 希望波レベルを基準感度 +0dB とし 妨害波信号レベルを可変して BER=1% or db SINAD となる DU 比 [db] を求めたもの 5

同一チャネル周波数共用条件 前頁の表は D/U[dB] で表記されている 4 値 FSK の希望波を受信するためには アナログ FM() の妨害波は 希望波よりも db 低い必要がある 基準感度 0dBμV(-dBm) より db 低い -4dBm 以下の妨害波レベルであれば 実用上通話に影響がない 空中線高 50m の基地局 ( 実効輻射電力 5W) の場合の信号強度を下図に示す 例えば市街地で -4dBm 以下とするには離隔距離約 km が必要となる 同様にアナログ FM() の希望波を受信するためには 4 値 FSK の妨害波は 希望波よりも 7dB 低い必要がある 基準感度 dbμv (-7dBm) より 7dB 低い -4dBm 以下の妨害波レベルであれば 実用上通話に影響がない 例えば市街地で -4dBm 以下とするには離隔距離約 18km が必要となる 受信信号電力 dbm] 受信信号電力 0 - 自由空間 -20 市街地 -0 郊外地 -40 開放地 -50-0 -70-80 -90-0 -0-0 - -140-0 00 000 0000 距離 [m]

隣接チャネルの干渉モデル 地域振興の周波数 ( チャネル ) は連続している 同一地域や隣接する地域で隣接チャネルを使用すると 受信機や送信機の特性により受信に影響を受ける 不要な電波が弱ければ良い 不要な電波の周波数が離れていればよい 受信したい電波 ( 希望波 =Desired Signal) に対して邪魔をする電波 ( 妨害波 =Undesired Signal) がどれだけのレベル (D/U 比 ) であれば また周波数がどれだけ離れていれば受信できるかを把握する 5 地域振興 MCA 地域コミュニティ無線 2 4 1 地域振興 MCA 地域コミュニティ無線 地域振興 MCA 7

隣接周波数共用条件 小電力の無線システムの高度化に必要な技術的条件について のうち 小電力を用いる自営系移動通信の利活用 高度化方策に係る技術的条件 に関する一部答申 平成 14 年 9 月 0 日付け情報通信技術分科会諮問第 2009 号 の情報通信審議会情報通信技術分科会小電力無線システム委員会報告平成 20 年 月 2 日 より 希望波 FM QPSK 1QAM RZ SSB 4 値 FSK 妨害波 20k.0 FM 20kH z.80.25k.7 17.59 1.2 19.71 QPSK 25kH z 2kb ps 19.22 2.81 25kH z kb ps.25k.7 17.49 1QAM 14.2 18.91 25kH z 19.92 24.21 M1 QAM 19. 22.91.25k.27 1.9 RZ SSB.2 14.21.25k.57.09 4 値 FSK.25k.97 14.89.20 9. 14.1 5.40 8. 14.21.1 5.40.80.07 9.82 25k 2kbps 25k kbps.25k 14.52 19.02 17.21 22. 9.20 14.91. 17.98 17.58 25. 8.80 14.71.5 1.98 17.78 2.50.58 21.50 8.0 9.71 9.9.88 9.01 14.4.5 14.14.49 14.72 19.42 22.1.1 18.78 24.80.1 17.78 24.50 22.50 9.71.88 14.71 14.78.17 14.52 14.99 17.1 5.40 8.0 8.70.4 14.41 1.8 4.0 7.80 25k 20.22 22.91 14.71 17.98 2.0 14.51 1.98 2.0 21.70.71 1.98.05.18 M1QAM 17.72 21.1.1.88 21.70.1 14.58 21.80 19.0.1 1.98.08.22.25k.25k.7.2 1.79.51 5.80 7.0 8.0.5 14.51 1.8 5.0 7. 7.70.5 7.90.1 14.41 1.8 14.1.88.41 14.78 14.71 1.58.7 14. 5.72 8.82 14. 14.82 5.4 8.0 14..07 5.47 7.8 5.72 9.44 4.70 7.70 5.0 7..20 9.0.0 8.5 5.92 8.55 5. 7. 9.82.41 9.58..1 1.8 9.44.29 17.59 --- 9.14.40 17.0. 7.42 9.28 8.5. 希望波信号レベルを基準感度 +0dB とし 妨害波信号レベルを D/U=-40dB に設定して BER=1% or db SINAD となる Δf( 中心周波数差 ) を求めたもの 8

周波数配置案 小電力の無線システムの高度化に必要な技術的条件について のうち 小電力を用いる自営系移動通信の利活用 高度化方策に係る技術的条件 に関する一部答申 平成 14 年 9 月 0 日付け情報通信技術分科会諮問第 2009 号 の情報通信審議会情報通信技術分科会小電力無線システム委員会報告平成 20 年 月 2 日 より 希望波 FM 妨害波 FM 20k QPSK.25k 25k 2kbps 25k kbps 1QAM.25k 25k M1QAM RZ SSB.25k 4 値 FSK.25k.5.5.25 21.875.5.25 21.875 21.875.5.5.5.5 20k 20 18.75 21.875 25 18.75 21.875 25 25.25.25.25.25.25k.5.25.25 9.75.25.25 9.75.25.5.25 9.75.25.5 QPSK.25 18.75 9.75.5 18.75 9.75.5 18.75.25 9.75.5 9.75.5 25k 21.875 25.25 18.75 28.5.25 18.75 25 21.875.5.5.25.25 2kbps 25k 21.875 25.25 21.875 25.25 18.75 25 25.5.5.25.25 kbps.25k.5.25.25 9.75.25.25 9.75.25.5.25.25.25.5 1QAM.25 18.75 9.75.5 18.75 9.75.5 18.75.25 9.75 9.75 9.75.5 25k 21.875 25.25 18.75 25.25 18.75 25 21.875.25.25.5.25 M1QAM 18.75 21.875.25 18.75 21.875.25.25 21.875 21.875.25.25.5.25 RZ SSB.25k.5.25.25 9.75.25.25 9.75.25.25.25 9.75.25.5.5.25 9.75.5 18.75 9.75.5 18.75 18.75 9.75 9.75 9.75.5.25k.5.25.25 9.75.25.25.25 9.75.25.5.25 9.75.25.5 4 値 FSK.5.25.5.5 18.75 --- 9.75.5 18.75 18.75 9.75 9.75 9.75.5 前ページの周波数離隔を満足する.5k ステップでのチャネル間隔をまとめたもの黄色に塗られた部分は デジタル地域振興用システム (MCA 方式 ) と既存の地域振興 MCA( アナログ ) の組み合わせの中で 双方のチャネル間隔を合計して 2 で割った値よりも大きいところ ( 関係については次ページ参照 ) 9

隣接周波数共用条件 ( 周波数配置によって干渉が発生する場合 ) 例えば4 値 FSK (.25k) の希望波を受信するためには アナログFM() の妨害波は P8 隣接周波数共用条件の表より相互の割り当て周波数が.7k 離れている必要がある 下図のようにブロックAに4 値 FSK ブロックBにアナログFMが配置された場合 チャネル間隔は9.75kとなり 前述の必要な離隔周波数が確保できない 必要な離隔周波数が確保できない場合は 妨害波の電力の一部が受信帯域に入るため干渉が発生する ブロック A(4 値 FSK.25k) 干渉 ブロック B( アナログ FM ).25k 9.75k チャネル間隔

隣接周波数共用条件 P9 の周波数配置案の中で黄色く塗られた組み合わせでは ブロックが隣接した場合に必要な周波数離隔が確保できないため 割り当て検討の際には考慮が必要となる アナログ FM.5K ブロック A ブロック B.25k 4 値 FSK.25K 9.75k 9.75k チャネル間隔

ラボ内検証試験 ( 同一チャネル干渉 ) 測定方法 1 ( 妨害波 = デジタル ) (1) 希望波信号レベルを基準感度 +0dB(0dBμV=-8dBm) に設定する 希望波信号は 4 値 FSK PN9 符号 (2) 妨害波信号を 4 値 FSK PN 符号とし 希望波と同一周波数に設定する () 妨害波を BER が 1% となるレベルに調整し そのレベルを記録する (4) 希望波レベルと妨害波レベルの値から D/U を算出する 以下の組み合わせで測定する 周波数 :(7.25M 85.25M) 無線機 : 基地型 2 台 車載型 2 台 携帯型 2 台 測定方法 2 ( 妨害波 = アナログ ) (1) 希望波信号レベルを基準感度 +0dB(0dBμV=-8dBm) に設定する 希望波信号は 4 値 FSK PN9 符号 (2) 妨害波信号をアナログ FM 400 信号 1.5k デビエーションとし 希望波と同一周波数に設定する () 妨害波を BER が 1% となるレベルに調整し そのレベルを記録する (4) 希望波レベルと妨害波レベルの値から D/U を算出する 以下の組み合わせで測定する 周波数 :(7.25M 85.25M) 無線機 : 基地型 2 台 車載型 2 台 携帯型 2 台 評価 : 小電力の無線システムの高度化に必要な技術的条件について のうち 小電力を用いる自営系移動通信の利活用 高度化方策に係る技術的条件 に関する一部答申 平成 14 年 9 月 0 日付け情報通信技術分科会諮問第 2009 号 の情報通信審議会情報通信技術分科会小電力無線システム委員会報告平成 20 年 月 2 日 と比較 考察を行う SSG( 妨害波 ) SSG( 希望波 ) 混合器 同一チャネル干渉測定の構成 供試無線機 PC BER 測定

ラボ内検証試験 ( 隣接チャネル干渉 ) 測定方法 1 ( 妨害波 = デジタル ) (1) 希望波信号レベルを基準感度 +0dB(0dBμV=-8dBm) に設定する 希望波信号は 4 値 FSK PN9 符号 (2) 妨害波信号を 4 値 FSK PN 符号とし レベルを希望波 +40dBm(-4dBm D/U=-40dB) に設定する () 妨害波周波数を BER が 1% となる周波数に調整し 上側 下側それぞれの周波数を記録する (4) 希望波周波数と妨害波周波数の差を算出する 以下の組み合わせで測定する 周波数 :(7.25M 85.25M) 無線機 : 基地型 2 台 車載型 2 台 携帯型 2 台 測定方法 2 ( 妨害波 = アナログ ) (1) 希望波信号レベルを基準感度 +0dB(0dBμV=-8dBm) に設定する 希望波信号は 4 値 FSK PN9 符号 (2) 妨害波信号をアナログ FM 400 信号 1.5k デビエーションとし レベルを希望波 +40dBm(-4dBm D/U=-40dB) に設定する () 妨害波周波数を BER が 1% となる周波数に調整し 上側 下側それぞれの周波数を記録する (4) 希望波周波数と妨害波周波数の差を算出する 以下の組み合わせで測定する 周波数 :(7.25M 85.25M) 無線機 : 基地型 2 台 車載型 2 台 携帯型 2 台 評価 : 小電力の無線システムの高度化に必要な技術的条件について のうち 小電力を用いる自営系移動通信の利活用 高度化方策に係る技術的条件 に関する一部答申 平成 14 年 9 月 0 日付け情報通信技術分科会諮問第 2009 号 の情報通信審議会情報通信技術分科会小電力無線システム委員会報告平成 20 年 月 2 日 と比較 考察を行う SSG( 妨害波 ) SSG( 希望波 ) 混合器 供試無線機 PC BER 測定 隣接チャネル干渉測定の構成 1

ラボ内検証試験 ( 近接チャネル感度抑圧 ) 測定方法 1 ( 妨害波 =デジタル ) (1) 希望波信号レベルを0dBμV dbμv dbμv 20dBμVに設定する 希望波信号は4 値 FSK PN9 符号 (2) 妨害波信号を4 値 FSK PN 符号とし 妨害波のレベルをBERが1% となるレベルに調整してそのレベルを記録する 妨害波の周波数は 以下の離隔 (± とも ) で測定する.25k,, 18.75k, 25k, 1.25k, 7.5k, 4.75k, 50k, 0k, 200k, 500k, 1M, 2M, 5M, M, 20M () 以下の組み合わせで測定する 希望波周波数 :(7.25M 85.25M) 無線機 : 基地型 2 台 車載型 2 台 携帯型 2 台 測定方法 2 ( 妨害波 =アナログ ) (1) 希望波信号レベルを0dBμV dbμv dbμv 20dBμVに設定する 希望波信号は4 値 FSK PN9 符号 (2) 妨害波信号をアナログFM 400 信号 1.5kデビエーションとし 妨害波のレベルをBERが1% となるレベルに調整してそのレベルを記録する 妨害波の周波数は 以下の離隔 (± とも ) で測定する.25k,, 18.75k, 25k, 1.25k, 7.5k, 4.75k, 50k, 0k, 200k, 500k, 1M, 2M, 5M, M, 20M () 以下の組み合わせで測定する 周波数 :(7.25M 85.25M) 無線機 : 基地型 2 台 車載型 2 台 携帯型 2 台 評価 : 電波法関係審査基準と照合し 基準の改定要否を検討する SSG( 妨害波 ) 混合器 供試無線機 SSG( 希望波 ) PC BER 測定 隣接チャネル干渉測定の構成 14

ラボ内検証試験 ( 相互変調 ) 測定方法 (1) 希望波信号レベルを最小受信感度 +db に設定する 希望波信号は PN9 符号 (2) 妨害波信号を PN 符号とし 妨害波アの周波数を希望波 +X k 妨害波イの周波数を希望波 +2X k に設定する X は.25k 20k 400k 1M 2M 5M の離隔でそれぞれ測定する () 妨害波イのレベルを Y dbμv に設定し 妨害波アのレベルを BER が 1% となるレベルに調整してそのレベルを記録する Y は 40dBμV 50dBμV 0dBμV 70dBμV 80dBμV 90dBμV 0dBμV でそれぞれ測定する (4) 以下の組み合わせで測定する 周波数 :(7.25M 85.25M) 無線機 : 基地型 2 台 車載型 2 台 携帯型 2 台 評価 : 電波法関係審査基準と照合し 基準の改定要否を検討する SSG( 妨害波 ) SSG( 妨害波ア ) 混合器 供試無線機 SSG( 希望波イ ) PC BER 測定 相互変調の干渉測定の構成

他無線システムとの干渉評価と検討 測定及び検討結果から所要改善量について離隔距離を算出する システム間の共用条件について取りまとめる モンテカルロシミュレーション (ITU-R SM.2028による ) を用いて干渉発生確率を評価する 周波数の共用条件 配置条件を検討する 1