Στο MWC2019, η Qualcomm έδειξε ένα βίντεο με ενδιαφέροντα σενάρια για τη χρήση ενός εξωτερικού δικτύου 5G mmWave, τόσο εκτός γραφείου όσο και, σε ορισμένες περιπτώσεις, σε εσωτερικούς χώρους. Ας τους ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά.
Η παραπάνω φωτογραφία δείχνει την πανεπιστημιούπολη της Qualcomm στο Σαν Ντιέγκο της Καλιφόρνια - τρία κτίρια και σταθμοί βάσης των δικτύων 5G και LTE είναι ορατά. Η κάλυψη 5G στη ζώνη των 28 GHz (ζώνη κυμάτων χιλιοστών) παρέχεται από τρεις μικρές κυψέλες 5G NR - ένα εγκατεστημένο στην οροφή ενός κτιρίου, ένα άλλο στον τοίχο ενός κτιρίου και το τρίτο σε μια αυλή σε μια βάση σωλήνων. Υπάρχει επίσης μια κυψέλη μακροεντολής LTE για την παροχή κάλυψης της πανεπιστημιούπολης.
Το δίκτυο 5G είναι ένα δίκτυο NSA, που σημαίνει ότι βασίζεται στον πυρήνα και σε άλλους πόρους του δικτύου LTE. Αυτό εξασφαλίζει αυξημένη αξιοπιστία σύνδεσης, επειδή σε περιπτώσεις όπου μια συσκευή χρήστη είναι εκτός κάλυψης 5G mmWave, η σύνδεση δεν διακόπτεται, αλλά μεταβαίνει σε λειτουργία LTE (εναλλακτικό) και στη συνέχεια επιστρέφει στη λειτουργία 5G όταν καταστεί ξανά δυνατή.
Για την επίδειξη της λειτουργίας αυτού του δικτύου, χρησιμοποιείται μια δοκιμαστική συσκευή συνδρομητή που βασίζεται στο μόντεμ Qualcomm X50 5G, το οποίο υποστηρίζει συχνότητες sub6 και mmWave. Η συσκευή περιέχει μονάδες κεραίας κύματος 3 χιλιοστών, δύο από τις οποίες είναι εγκατεστημένες στο αριστερό και δεξί άκρο του τερματικού και το τρίτο στο επάνω άκρο.
Αυτός ο σχεδιασμός του τερματικού και του δικτύου εξασφαλίζει υψηλή αξιοπιστία σύνδεσης ακόμη και σε περιπτώσεις όπου η δέσμη από την κεραία του σταθμού βάσης 5G μπλοκάρεται από το χέρι, το σώμα ή άλλα εμπόδια του συνδρομητή. Η ποιότητα της σύνδεσης είναι πρακτικά ανεξάρτητη από τον προσανατολισμό του τερματικού στο χώρο - η χρήση τριών χωρικά διαχωρισμένων μονάδων κεραίας σχηματίζει ένα μοτίβο ακτινοβολίας των τερματικών κεραιών που είναι σχεδόν σφαιρικό.
Έτσι μοιάζει το gNB - μια μικρή κυψέλη 5G με επίπεδη ψηφιακή ενεργή κεραία 256 στοιχείων για το εύρος χιλιοστών. Το δίκτυο επιδεικνύει υψηλή φασματική απόδοση κατερχόμενης ζεύξης τόσο του σταθμού βάσης όσο και του τερματικού - κατά μέσο όρο τείνει στα 4 bps ανά 1 Hz για το σταθμό βάσης και περίπου 0.5 bps ανά 1 Hz για το τερματικό.
Το διάγραμμα δείχνει ότι η επικοινωνία με το τερματικό παρέχεται από την ενεργή δέσμη 6, ενώ ο σταθμός είναι έτοιμος να μεταβεί σε επικοινωνία με το τερματικό μέσω της δέσμης 1, εάν οι παράμετροι της δέσμης 6 επιδεινωθούν, για παράδειγμα, λόγω της φραγής της από κάποιο εμπόδιο. Ο σταθμός βάσης συγκρίνει συνεχώς την ποιότητα της επικοινωνίας στην ενεργή δέσμη και σε άλλες δέσμες, επιλέγοντας τον καλύτερο υποψήφιο από τους πιθανούς.
Και αυτή είναι η κατάσταση στην πλευρά του τερματικού.
Μπορεί να φανεί ότι η μονάδα κεραίας 2 είναι τώρα ενεργή, επειδή παρέχει επί του παρόντος τις καλύτερες παραμέτρους επικοινωνίας. Αλλά αν αλλάξει κάτι, για παράδειγμα, ο συνδρομητής μετακινεί το τερματικό ή τα δάχτυλα έτσι ώστε να καλύπτει τη μονάδα 2 από τη δέσμη gNB, αυτή από τις μονάδες που μπορεί να διασφαλίσει τη λειτουργία με το σταθμό βάσης 5G στη νέα "διαμόρφωση" του προσανατολισμού της συσκευής ενεργοποιείται αμέσως.
Οι επιμήκεις «ελλείψεις» είναι τα σχέδια δέσμης του σχεδίου ακτινοβολίας του τερματικού.
Αυτό εξασφαλίζει κινητικότητα, κάλυψη και αξιόπιστη συνδεσιμότητα.
Η συνδεσιμότητα εξασφαλίζεται τόσο στη λειτουργία «παρατήρησης» του σταθμού βάσης και των κεραιών τερματικού, όσο και σε συνθήκες ανακλώμενων σημάτων.
Σενάριο 1: Οπτική γραμμή
Λάβετε υπόψη ότι μια διαφορετική μονάδα κεραίας στη συσκευή λειτουργεί αυτήν τη στιγμή.
Και εδώ είναι τι πρέπει να συμβεί κατά τη μετάβαση σε μια ανακλώμενη δέσμη.
Βλέπουμε διαφορετικό αριθμό της ενεργής δέσμης· η επικοινωνία παρέχεται από διαφορετική μονάδα κεραίας. (Προομοιωμένα δεδομένα).
Σενάριο 2. Εργασία στον επαναστοχασμό
Η ικανότητα εργασίας με ανακλώμενες δέσμες επεκτείνει σημαντικά τη διαμορφωμένη περιοχή κάλυψης 5G στο εύρος χιλιοστών.
Ταυτόχρονα, το δίκτυο LTE παρέχει τον ρόλο ενός αξιόπιστου θεμελίου, πάντα έτοιμου να παραλάβει υπηρεσία για τον συνδρομητή τις στιγμές που φεύγει από την περιοχή κάλυψης 5G ή μεταφέρει τον συνδρομητή στο δίκτυο 5G σε περίπτωση που αυτό είναι δυνατό.
Στα αριστερά είναι ένας συνδρομητής που εισέρχεται στο κτίριο. Η υπηρεσία του παρέχεται από το gNB 5G. Στα δεξιά είναι ένας συνδρομητής που βρίσκεται στο κτίριο· προς το παρόν, το δίκτυο LTE το χειρίζεται.
Οι συνθήκες έχουν αλλάξει. Ένα άτομο που μπαίνει σε ένα κτίριο εξακολουθεί να εξυπηρετείται από την κυψέλη 5G, αλλά ένα άτομο που φεύγει από το κτίριο, αφού ανοίξει την εξώπορτα που αποδυναμώνει το 5G, παρεμποδίζεται από το δίκτυο 5G και τώρα εξυπηρετείται από αυτό.
Και τώρα το άτομο στα αριστερά, που μπήκε στο κτίριο και μπλόκαρε τη δέσμη από τη βάση 5G στο τερματικό του με το σώμα του, μεταβαίνει σε υπηρεσία από το δίκτυο LTE, ενώ το άτομο που έφυγε από το κτίριο «καθοδηγείται» τώρα από το δέσμη από τη βάση 5G.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, ένα εξωτερικό δίκτυο 5G mmWave μπορεί επίσης να είναι διαθέσιμο σε εσωτερικούς χώρους. Αυτό θα υποστηρίζει επίσης πολλαπλές αντανακλάσεις από κτίρια όταν αλλάζουν οι περιβαλλοντικές συνθήκες μεταξύ των κεραιών.
Μπορεί να φανεί ότι το σήμα ελήφθη αρχικά από το σταθμό βάσης μέσω μιας «απευθείας δέσμης».
Στη συνέχεια, ο συνομιλητής ήρθε και μπλόκαρε τη δέσμη, αλλά η σύνδεση 5G δεν διακόπηκε με τη μετάβαση σε μια δέσμη που αντανακλά από την επιφάνεια ενός κοντινού κτιρίου γραφείων.
Έτσι λειτουργεί το δίκτυο 5G στο εύρος συχνοτήτων κυμάτων χιλιοστών. Σημειώστε ότι το πείραμα δεν δείχνει ότι η παρακολούθηση τερματικού 5G μπορεί να μεταφερθεί από έναν σταθμό βάσης 5G σε έναν άλλο (μεταφορά μέσω κινητού τηλεφώνου). Αυτή η λειτουργία πιθανώς δεν δοκιμάστηκε σε αυτό το πείραμα.
Πηγή: www.habr.com