Al MWC2019, Qualcomm va mostrar un vídeo amb escenaris interessants per utilitzar una xarxa 5G mmWave exterior, tant fora de l'oficina com, en alguns casos, a l'interior. Fem-los una ullada més de prop.
La foto de dalt mostra el campus de Qualcomm a San Diego, Califòrnia: són visibles tres edificis i estacions base de les xarxes 5G i LTE. La cobertura 5G a la banda de 28 GHz (banda d'ones mil·límetres) la proporcionen tres cèl·lules petites 5G NR: una instal·lada al terrat d'un edifici, una altra a la paret d'un edifici i la tercera en un pati sobre un suport de canonades. També hi ha una macrocèl·lula LTE per proporcionar cobertura al campus.
La xarxa 5G és una xarxa NSA, és a dir, es basa en el nucli i altres recursos de la xarxa LTE. Això garanteix una major fiabilitat de la connexió perquè en els casos en què un dispositiu d'usuari està fora de la cobertura de 5G mmWave, la connexió no s'interromp, sinó que canvia al mode LTE (de reserva) i després torna al mode 5G quan torni a ser possible.
Per demostrar el funcionament d'aquesta xarxa, s'utilitza un dispositiu de subscriptor de prova basat en el mòdem Qualcomm X50 5G, que admet freqüències sub6 i mmWave. El dispositiu conté 3 mòduls d'antena d'ones mil·límetres, dos dels quals estan instal·lats als extrems esquerre i dret del terminal i el tercer a l'extrem superior.
Aquest disseny del terminal i la xarxa garanteix una alta fiabilitat de connexió fins i tot en els casos en què el feix de l'antena de l'estació base 5G està bloquejat per la mà, el cos o altres obstacles de l'abonat. La qualitat de la connexió és pràcticament independent de l'orientació del terminal a l'espai: l'ús de tres mòduls d'antena separats espacialment forma un patró de radiació de les antenes del terminal que és proper a l'esfèric.
Això és el que sembla gNB: una cèl·lula petita 5G amb una antena activa digital plana de 256 elements per al rang mil·límetre. La xarxa demostra una alta eficiència espectral d'enllaç descendent tant de l'estació base com del terminal: de mitjana tendeix a 4 bps per 1 Hz per a l'estació base i uns 0.5 bps per 1 Hz per al terminal.
El diagrama mostra que la comunicació amb el terminal la proporciona el feix actiu número 6, mentre que l'estació està preparada per passar a la comunicació amb el terminal a través del feix 1 si els paràmetres del feix 6 es deterioren, per exemple, a causa del seu bloqueig per algun obstacle. L'estació base compara constantment la qualitat de la comunicació en el feix actiu i en altres feixos, escollint el millor candidat entre els possibles.
I així es veu la situació a la part terminal.
Es pot veure que el mòdul d'antena 2 ara està actiu, perquè actualment proporciona els millors paràmetres de comunicació. Però si alguna cosa canvia, per exemple, l'abonat mou el terminal o els dits perquè cobreixi el mòdul 2 des del feix gNB, el dels mòduls que pot garantir el funcionament amb l'estació base 5G en la nova “configuració” de l'orientació del dispositiu. s'activa immediatament.
Les "el·lipses" allargades són els patrons de feix del patró de radiació del terminal.
Això garanteix mobilitat, cobertura i connectivitat fiable.
La connectivitat està assegurada tant en el mode "línia de visió" de l'estació base i les antenes terminals, com en condicions de senyals reflectits.
Escenari 1: Línia de visió
Tingueu en compte que un mòdul d'antena diferent al dispositiu està funcionant actualment.
I això és el que hauria de passar quan es canvia a un feix re-reflectat.
Veiem un número diferent del feix actiu que proporciona un mòdul d'antena diferent. (Dades simulades).
Escenari 2. Treballant la re-reflexió
La capacitat de treballar amb feixos reflectits amplia significativament l'àrea de cobertura 5G formada en el rang mil·límetre.
Al mateix temps, la xarxa LTE proporciona el paper d'una base fiable, sempre a punt per recollir el servei per a l'abonat en els moments en què abandona l'àrea de cobertura 5G o transferir l'abonat a la xarxa 5G en una situació en què això sigui possible.
A l'esquerra hi ha un abonat entrant a l'edifici. El seu servei el proporciona gNB 5G. A la dreta hi ha un abonat situat a l'edifici, de moment, la xarxa LTE s'ho gestiona.
Les condicions han canviat. Una persona que entra a un edifici encara és atesa per la cèl·lula 5G, però una persona que surt de l'edifici, després d'obrir la porta principal que debilita el 5G, és interceptada per la xarxa 5G i ara és atesa per ella.
I ara la persona de l'esquerra, que va entrar a l'edifici i va bloquejar el feix de la base 5G al seu terminal amb el seu cos, es posa en servei per la xarxa LTE, mentre que la persona que va sortir de l'edifici ara és "guiada" pel feix de la base 5G.
En alguns casos, també pot estar disponible una xarxa exterior 5G mmWave a l'interior. Això també donarà suport a les reflexions múltiples dels edificis quan canviïn les condicions ambientals entre les antenes.
Es pot veure que el senyal es va rebre inicialment des de l'estació base mitjançant un "feix directe".
Aleshores, l'interlocutor va aparèixer i va bloquejar el feix, però la connexió 5G no es va interrompre canviant a un feix que reflectia la superfície d'un edifici d'oficines proper.
Així és com funciona la xarxa 5G en el rang de freqüències d'ona mil·limètrica. Tingueu en compte que l'experiment no mostra que el seguiment del terminal 5G es pugui transferir d'una estació base 5G a una altra (transmissió mòbil). Aquest mode probablement no s'ha provat en aquest experiment.
Font: www.habr.com