OFDM / SOFDMA（ダウンリンクとアップリンク）

直交周波数分割多元接続は、DVB-T/DVB-H、DAB、LTE、WiMAX、WLAN、5Gなど、現実または今後のほとんどすべての無線エアインターフェースで使用される多元接続方式です。

データの送信には、大量の密接した直交副搬送波が使用されます。データは、副搬送波ごとに1つずつの複数の並列チャネルに分割されます。各副搬送波は、低シンボルレートの従来の変調方式（QAMやQPSKなど）を使用して変調され、同じ帯域幅の従来の単一搬送波変調方式と同様の総データレートが維持されます。

Air Interfaceパラメータ

選択したエアインターフェースに関連するすべてのパラメータは、Edit Project ParameterダイアログのAir Interfaceタブで指定できます。直交周波数分割多元接続については、以下の設定を使用できます：



図 1. Edit Project ParametersダイアログのAir interfaceタブ


図 2. OFDM and OFDMAダイアログ
  • Multiple Access Settings

    下に示すダイアログで、多元接続モードに関連した設定（ガード期間、サブチャネライゼーション）を指定できます。このダイアログは、Air Interfaceタブで対応するSettingsボタンを押すと表示されます。

    • Tx Power Settings (Downlink)
      • Tx電力は、特定の副搬送波に分割されます（デフォルトでは、各副搬送波に同じ電力が供給されます）。パイロットまたは基準信号を含む副搬送波の電力を下げる必要がある場合は、追加のバックオフを定義できます。パイロット、基準、およびデータ信号の伝送用のTx電力の結果の共有がここに表示されます。これは、「Symbols」欄で定義された設定を評価することによって計算されます。
    • Sampling Rate
    • Cell Load
      • セル負荷は、「Tx power in downlink」または「Number of sub carriers used」を制御するために使用できます。オプション「cell load controls Tx power in downlink」が選択されている場合、すべてのデータ副搬送波の干渉状態が同じになるよう、電力はすべてのデータ副搬送波に同じように調整されます（たとえば、50%の負荷の場合、すべてのデータ副搬送波に、最大電力より3dB少ない電力が供給されます）。オプション「cell load controls number of subcarriers used」が選択されている場合、副搬送波は副搬送波あたりの最大電力で送信されるか、全く送信されなくなります（たとえば、50%の負荷の場合、考慮されるセルでデータ副搬送波が1つおきにのみ使用されます。これは、残りの50%の副搬送波を隣接セルで干渉なく使用できることを意味します）。
    • Frequency Reuse
    • Sub Carriers
      • 使用される副搬送波の最大数、つまり、高速フーリエ変換のサイズ。

        ガードおよびパイロット副搬送波の数。データ副搬送波の数は、指定されたその他のパラメータに依存し、自動的に計算されます。

      • DC subcarrier

        副搬送波の間隔とシンボル区間は、指定されたシステムパラメータに基づいて自動的に計算されます。チャネル帯域幅とニューメロロジーに応じて、特定の合計数の副搬送波が利用可能となります。この数は、3GPP（www.3gpp.org）で設定されています。これら多数の副搬送波の多くは、データの送信に使用されますが、一部は基準信号の送信、制御信号の送信、またはガードバンドの提供のために必要となります。

      • Extended Cyclic Prefix

        5G Numerology 2では、2種類のサイクリックプレフィックスがサポートされています。1つは通常のサイクリックプレフィックスで、もう1つは通常のサイクリックプレフィックスよりも長い拡張サイクリックプレフィックスです。5G Numerology 2の拡張サイクリックプレフィックスを有効にするためのチェックボックスが用意されています。拡張サイクリックプレフィックスでは、1スロット内のOFDMシンボルの数が14シンボルではなく12シンボルになり、スループットが低下します。

    • Guard Band
    • Symbols
      • この欄では、さまざまな信号タイプ（パイロット、基準、およびデータ）のリソース（シンボルと副搬送波）の分割を定義できます。「identical settings for each symbol」が選択されている場合、分割は、周波数領域で、パイロット信号と基準信号の対応する副搬送波の数を定義することによってのみ実行できます（残りの副搬送波はデータ伝送に使用されます）。オプション「individual sub carrier settings for symbols (pilot./ref.)」が選択されている場合、時間領域と周波数領域の両方でより詳細なリソース割り当てが可能になります。このことは、特に、基準信号（RSRP、RSRQ、RSSI）の電力と干渉の状況に影響を及ぼすため、LTEネットワークにとって重要です。
      • 図 3 は、LTE物理リソースブロック内のデータ、パイロット、および基準信号の分割を示しています（基準信号を送信するシンボルの場合）。このLTEのリソース割り当ては、Symbolsで定義されます。図 2を参照してください。


        図 3. LTE物理リソースブロック内のデータ、パイロット、および基準信号の分割
    • Resource Blocks
      • この欄では、1つのリソースブロック内の副搬送波の数を定義できます。オプション「fractional load allowed」は、オプション「cell load controls number of subcarriers used」が選択されている場合にのみ関係します。伝送モードに特定の数（5MHzの帯域幅の場合25など）のリソースブロックの伝送が並列で含まれている場合、このオプションをアクティブにすると、より高い粒度（リソースブロックレベル）での状況、つまり、並列で伝送可能なリソースブロックの数が評価されます（特に、伝送モードで定義された数を下回っている場合）。
    • Interference Bandwidth Overlap

      • ProManのネットワーク計画シミュレーションでは、2つのアンテナが同じ周波数の場合、これらは干渉します。2つのアンテナの周波数が異なる場合は、これらの干渉は無視できます。LTEや5Gなど、OFDM/SOFDMAを使用する最新の無線標準の場合、状況はやや複雑になります。各搬送波に数百の副搬送波が存在する場合もあります。ユーザーは基地局アンテナごとに作用する搬送波を選択しますが、シミュレーションでは詳細な副搬送波の選択は行われません。

        このパラメータにより、さまざまなアンテナで使用される副搬送波がどの程度までオーバーラップおよび干渉できるかを指定できます。最良値は、低トラフィック時に近似される0％、最悪値は、高トラフィック時に生じる可能性のある100％です。

  • Duplex Separation
    • セルラーネットワークでのアップリンクとダウンリンクの分割は周波数（周波数分割複信）と時間（時分割複信）のどちらで行われるかを選択できます。これに加えて、放送用途では単方向モードを選択できます（ダウンリンクのみ）。複信分割に関係するその他の設定は、Settingsボタンをクリックすることによって指定できます。
  • MIMO Technology
    • MIMO技術は、2つまたは4つの並列ストリームを使用して無効または有効にできます。
  • Channel Bandwidth
    • チャネルの総帯域幅。この値は、副搬送波の間隔を計算するために使用されます。特定の伝送モードの副搬送波の間隔と数に基づいて、熱雑音が求まります。
  • Carrier Separation
    • 2つの隣接する搬送波の周波数分割。この値は、隣接または同一チャネル干渉の特定に使用されます。

出力オプション

  • General Results
    • Best Server (Cell Assignment)
    • Maximum achievable Throughput
      • この結果は、さまざまな伝送モードと場合によって複数の搬送波を使用した定義済みのネットワークを考慮して考えられる全体のスループットを表します。
    • EMC Analysis
  • Individual Results for each Modulation and Coding Scheme
    • Minimum Required Transmitter Power (BS) in downlink (output power of PA)
    • Minimum Required Transmitter Power (MS) in uplink (output power of PA)
    • Maximum Received Power (MS) in downlink (considering number of streams)
    • Maximum Received Power (BS) in uplink (considering number of streams)
    • Reception Probability (including Fast Fading)
      • Reception Probability (including Fast Fading)は、高速フェージングによる信号レベルのレイリー分布を仮定することにより、ネットワーク計画結果の各伝送モードについて計算されます。計算された平均信号対雑音干渉比（SNIR）と伝送モードに必要なSNIRとの差に基づいて、受信確率が計算され、報告されます。
    • SNIR (Maximum achievable SNIR)
    • Maximum Number of Parallel Streams at Pixel
      • この結果は、特定の位置で同時にサポート可能なストリーム数（定義された伝送モードと使用可能なリソースブロックの総数に対して）を表します。
    • Throughput at Pixel in Transmission Mode
      • この結果は、定義された伝送モードのデータレートと並列ストリームの最大数を評価した、特定の位置における最大スループットを表します。
  • Results related to the cell assignment
    • Serving Carrier: Received Power (Cell Assignment)
    • Serving Carrier: SNIR (Cell Assignment)
    • Pilot: Total received (signal + noise + interference)
      • パイロット / 基準信号の帯域幅を考慮します。
    • Pilot: Interference level (noise + interference)
      • パイロット / 基準信号の帯域幅を考慮します。
Results related to the cell assignment
  • Serving Carrier: Received Power (Cell Assignment)
  • Serving Carrier: SNIR (Cell Assignment)
  • Pilot: Total received (signal + noise + interference)
    • パイロット / 基準信号の帯域幅を考慮します。
  • Pilot: Interference level (noise + interference)
    • パイロット / 基準信号の帯域幅を考慮します。
  • LTE Reference Signals (RSRP, RSSI, RSRQ)
    • 基準信号受信電力（RSRP）は、セル固有の基準信号を含む単一リソース要素で測定された電力の平均です。RSSIは、特定の周波数帯域幅での総受信広帯域電力です。これには、自己セルや干渉しているセル、その他の雑音源からの電力が含まれます。基準信号受信品質（RSRQ）は、リソースブロックの数を考慮したRSRPとRSSIの差です：RSRQ = 10.0*log(# of RB) + RSRP - RSSI。
  • Number of Carriers Received
  • Number of TRX Received
  • Number of Sites Received
  • Neighbor Cell List