5G基地局建設におけるアンテナ方位調整の重要性

5Gの基地局建設が急ピッチで進められております。設置場所として、鉄塔・ビルの屋上や

山奥の高所など多岐にわたり、危険を伴う場所も多く存在し、悪天候や極寒・真夏の炎天下などの天候によっても作業時間のばらつきや目標物が見えない場所すらあるのが現状です。日本は国土の70%が山地と丘陵地で、標高500m以上の地域も国土全体の25％を占めています。

基地局の設置は都市部以外の場所が多く、設置する上で難易度が高い工事を強いられるケースが多くあります。雨・曇りでは真北計は使用することはできません。朝から工事を始める場合は濃霧の影響で工事開始時刻が遅れたり。想定以上に工事時間を費やすことになります。

また、工事作業者が危険な態勢でのアンテナ調整をしたり、写真を撮影したりと やらなくてはならない工数が数多くあり、作業ストレスを伴う危険な作業です。ただでさえ、工事数をこなさなくてならない中で、長時間拘束される見えないコストが発生していることを見逃しがちになります。

5Gの電波はカバーできる範囲が LTEとくらべて狭く、基地局の設置数が多くなり工事数・工事時間を短縮して、多くの基地局を設置する必要があり、更にそれに伴う機材や工事費用は膨大です。携帯電話事業会社は、RFのオーバーラップ問題、RFカバレッジギャップ、および干渉に大きな懸念を抱いております。そのため、アンテナ調整が重要なKPIとなっています。

また、基地局設置した時点でアンテナがずれていて、後からそれが分かるケースもあります。

携帯電話事業会社が設計した電波カバレッジエリアは、実際に基地局の設置時にアンテナ調整を正確に行なうことにより実現します。特に 5Gのミリ波帯は電波の直進性が高いため、更にその影響が顕著に現れます。カバレッジギャップ、ネットワークスループットの低下により、満足のいくサービスを提供できなくなる恐れがあります。そのため、工事品質が下がることにより、設計通りの値を満たすことができなくなります。

アンテナ調整する場合の方法は、地図情報を用いたビーム方向の目標物確認や方位磁石と真北計を使用する場合などがあります。これらの方法は時間がかかる上に、作業員によってばらつきがでてきます。そのため、不正確なアンテナ方位角度になります。5Gなど高い周波数帯では、精度が更に重要な要素と捉えることができます。

そのため、多くの携帯電話事業者・工事会社は、GPS ベースのアンテナ調整ツールを使用して正確な指向方向に設置できるツールを望んでいます。欧米では、工事の作業手順書に義務付けている事業者も見受けられます。このツールにより、高精度のアンテナ調整(方位角度・チルト・ロール)が可能となり、正確な角度を算出することが可能になり、作業員によるばらつきがなくなります。

VIAVI ソリューションズ社は、5Gのシミュレータ・無線ビーム測定から光ファイバー、ネットワークの測定器まで多岐にわたり提供しておりますが、GNSSデュアル内蔵アンテナ調整ツール RFビジョンを開発・販売しております。カメラを内蔵し、5インチのタッチパネルで簡単かつ正確にアンテナ角度調整ができます。調整完了時に、ワンボタンで写真撮影・記録・レポート作成（PDF/CSV）ができるため、その場で  スマートホンなどに転送することができます。レポートの生成と共有はこれ以上ないほど簡単です。

RFビジョンの特長

• 高精度のアンテナ調整*（方位角、チルト、ロール） – 悪天候でも使用可能・目標物が見えなくても調整可能！*測定精度：方位/傾き/ロール：5°/±0.1°/±0.1°
• 内蔵カメラ – 完成図書として、デジカメ写真の代わりなどでの活用・記録できる (調整角度も写真に同時記録)
• 耐衝撃耐性 液晶5インチ タッチパネルディスプレー (直射日光下でも読める・IP65 防塵・防滴性能）
• 結果を自動レポート生成・本体とスマホからワンクリックでレポート作成可能・データを送受信 (Bluetooth)ユーザーのメリットその1. 目標物確認に時間を要する場合や、はっきりしない目標物の場合には調整できないことや、数時間要することもあります。RFビジョンを使用する事で、それらを解決できます。また、工事予定を期日通りに行うことができる。今後、 RFビジョンを使用することで、現場での作業時間及び調整精度の飛躍的改善が見込まれる。その2. 作業性の悪い場所でも、RFビジョンは設定項目が少なく、プロセスが楽、方位設定から写真撮影・記録ができ、現場での操作・作業ミスを防ぐことができ、安全性 及び時間縮・精度向上につながるその3. 天候(曇り・霧)の場合でも、調整可能よく使われる手法として、地図より指向方向・目標物合わせでアンテナ指向方向  を確定している。目標物がない、山奥や地方では、実質アンテナ方位を合わせるのが非常に困難。RFビジョンを使用することにより, 緯度経度、角度の自動表示で正確にアンテナの指向方向を設定することができます。　真北計は,天候に影響(曇り・霧)され、冬場は曇りが多く工事中止になることがあり、  工事計画通りに進められない事態があります。そのため、RFビジョンを使用することにより、わずわらしい手間が省けます。その4. アンテナ指向方向がズレている可能性があり、現地確認を再度行う必要があることがある証拠書類としてRFビジョンの写真は有効であり、現地確認稼働の削減が見込める。

  また、方位角度も記録しているので、見える化できる。それにより、再度 基地局への確認ややり直し作業がなくなるだけでも莫大な見えないコストを削減できる

  特に、北海道などの広い土地（移動時間多い）や離島・遠方などへ、緊急ですぐいけ

  ない場所には配備しておきたい。(車・フェリー・人件費など費用がかかる)

   

  最後に、筆者が思うところとして、見えないコストがどれほどかかっているかという点 (現場工事班の負担を減らせる)。特に調整精度以外のメリットが多いことが分かった。

  1. やり直し工事不要
  2. 設置後の確認作業不要
  3. 短時間、少人数で調整可能
  1. 天候(曇・霧)に依存せず 工事日程通り進めれる
  2. 目標物がないために、時間ロスなし

  時間短縮とコスト削減とも直結し、数多くの基地局設置工事をこなすことができる。

  これらは、RFビジョン= 調整作業の標準化（個人差に依存しない品質の担保 ）という, 5Gでは重要な品質向上に貢献できるツールである。