Photonic Edge 株式会社フォトニック・エッジ EN
SOLUTION / WIRELESS SYSTEM PLANNING

方式検討・リンク設計

無線開発の失敗の多くは、作り始める前の判断——方式選び・成立性の見積もり——で決まっています。「5Gか、Wi-Fiか、LPWAか、それとも独自方式か」「その距離、その速度で、そもそも届くのか」。当社は、要件の言語化から方式・モジュールの比較選定、リンクバジェット、リンクレベルシミュレーションまで、開発着手前の机上検討を業務としてお引き受けします。数字と根拠で判断できる材料をお渡しし、そのまま開発・評価までつなげられます。

作る前に答えを出す規格から独自方式まで根拠を文書で残す
01

対応領域

通信の教科書どおりの検討を、御社の要件に合わせて実務の速度で回します。

方式・規格の選定
  • 要件(速度・距離・遅延・電力・コスト)の言語化
  • 候補規格の比較表と推奨案の提示
  • 規格で足りない場合の独自方式検討
リンクバジェット
  • 送信電力・アンテナ・伝搬損失・受信感度の収支計算
  • 「届くか」「マージンはいくらか」の定量化
  • アンテナ・出力・帯域の要求仕様への落とし込み
リンクレベルシミュレーション
  • 変調方式・符号化と所要SNRの評価(PER)
  • マルチパス・ドップラー等のチャネル影響
  • 物理層の自社実装によるシミュレーション
モジュール・デバイス選定
  • 市販モジュールで済むかどうかの判断
  • SDR・チップセット・モジュールの比較選定
  • 選定理由書の作成(社内説明にそのまま使える形)
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進め方 — 数字で比較し、そのまま開発へ

検討だけで終わらせず、後工程(開発・評価)と地続きの成果物にします。

要件の言語化から「なんとなく無線化したい」段階でもOK。ヒアリングで要件を数字(速度・距離・遅延・電力)に落とすところから始めます。
比較表と根拠で提案候補方式を同じ物差しで比較し、推奨案と選定理由を文書で提示。社内の意思決定にそのまま使えます。
シミュレーションで裏取り重要な判断は、物理層シミュレーションで定量的に確認。当社は物理層を自社実装しており、規格の細部まで踏み込めます。
開発・評価へ地続き検討で作った処理・モデルは、そのまま開発評価の資産になります。検討→PoC→開発を1社で。
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実施例

机上検討の中身を、公開している実施例と構成例でご紹介します。

CASE 01

リンクレベルシミュレーション — 環境と方式の影響を定量化

車載通信(802.11p相当)の物理層を自社実装し、通信環境(見通しの良し悪し)や方式(変調・符号化)によって受信成功率がどう変わるかを定量評価した例です。右図のように「同じ成功率を得るのに、環境が悪いとどれだけ明瞭な信号が必要になるか」が数字で見えるため、方式選定やリンクバジェットの根拠になります。

  • 物理層一式(変復調・同期・等化・復号)を自社実装してシミュレーション
  • シミュレーションと同じ処理を実機評価にも使用(机上と実機が地続き)
  • 詳細は無線通信評価・開発支援のページへ
雑音だけの基準環境と見通しの悪い車載環境での受信成功率の違いを示すシミュレーション結果
通信環境による所要SNRの違いを定量化した例(公開中の実施例より)。方式選定・リンク設計の判断材料になります。
CASE 02

リンクバジェット — 「届くか」を収支で見る

無線リンクの成立性は、送信電力からアンテナ利得・伝搬損失・各種マージンを足し引きし、受信感度に対する余裕(リンクマージン)で判断します。開発中のカスタム無線システムでも、この収支計算を起点にアンテナ利得・送信出力・帯域の要求仕様を決めています。考え方は右図のとおりシンプルですが、各項目に妥当な値を置くには経験が要ります——そこをお手伝いします。

  • 伝搬モデル(自由空間・遮蔽・降雨等)の選び方から一緒に
  • マージンの置き方(フェージング・実装損)を経験値でご提案
  • 計算結果はアンテナ・RF仕様への落とし込みまで実施
電力 送信電力 +アンテナ利得 −伝搬損失 −各種マージン 受信電力 受信感度 リンクマージン この余裕が成立性の指標 送信側で持ち上げ、伝搬で失い、受信側の感度と比べる

リンクバジェットの考え方(模式図)。この収支で「届くか」を定量判断し、要求仕様に落とし込みます。リンクバジェット電卓(Webデモ公開中)でブラウザ上でそのまま試せます。

※ 方式検討・リンク設計は、規格の通信(5G・ローカル5G、Wi-Fi、LPWA、UWB等)と独自方式のどちらにも対応します。研究開発中の独自無線システムでの実績があります(守秘のため詳細は非公開)。

高周波関連に関するお困り事は、ぜひ当社にご相談ください。

受託研究・開発(業務委託)、計測装置の開発・製造、ソフトウェア開発、共同研究など、形態を問わず対応します。

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