En el MWC2019, Qualcomm mostró un vídeo con interesantes escenarios de uso de una red 5G mmWave exterior, tanto fuera de la oficina como, en algunos casos, en interiores. Echemos un vistazo más de cerca.
La foto de arriba muestra el campus de Qualcomm en San Diego, California: se ven tres edificios y estaciones base de las redes 5G y LTE. La cobertura 5G en la banda de 28 GHz (banda de ondas milimétricas) la proporcionan tres pequeñas celdas 5G NR: una instalada en el techo de un edificio, otra en la pared de un edificio y la tercera en un patio sobre un soporte de tubería. También hay una macrocelda LTE para brindar cobertura al campus.
La red 5G es una red NSA, lo que significa que depende del núcleo y otros recursos de la red LTE. Esto garantiza una mayor confiabilidad de la conexión porque en los casos en que un dispositivo de usuario está fuera de la cobertura 5G mmWave, la conexión no se interrumpe, sino que cambia al modo LTE (alternativo) y luego regresa al modo 5G cuando sea posible nuevamente.
Para demostrar el funcionamiento de esta red, se utiliza un dispositivo de suscriptor de prueba basado en el módem Qualcomm X50 5G, que admite frecuencias sub6 y mmWave. El dispositivo contiene módulos de antena de onda milimétrica de 3, dos de los cuales están instalados en los extremos izquierdo y derecho del terminal y el tercero en el extremo superior.
Este diseño del terminal y la red garantiza una alta confiabilidad de la conexión incluso en los casos en que el haz de la antena de la estación base 5G está bloqueado por la mano, el cuerpo u otros obstáculos del suscriptor. La calidad de la conexión es prácticamente independiente de la orientación del terminal en el espacio: el uso de tres módulos de antena separados espacialmente forma un patrón de radiación de las antenas del terminal casi esférico.
Así es como se ve gNB: una pequeña celda 5G con una antena activa digital plana de 256 elementos para el rango milimétrico. La red demuestra una alta eficiencia espectral de enlace descendente tanto de la estación base como del terminal: en promedio tiende a 4 bps por 1 Hz para la estación base y aproximadamente 0.5 bps por 1 Hz para el terminal.
El diagrama muestra que la comunicación con el terminal se realiza mediante el haz activo número 6, mientras que la estación está lista para cambiar a comunicación con el terminal a través del haz 1 si los parámetros del haz 6 se deterioran, por ejemplo, debido a su bloqueo por algún obstáculo. La estación base compara constantemente la calidad de la comunicación en el haz activo y en otros haces, eligiendo el mejor candidato entre los posibles.
Y así es como se ve la situación en el lado de la terminal.
Se puede ver que el módulo de antena 2 ahora está activo, porque actualmente proporciona los mejores parámetros de comunicación. Pero si algo cambia, por ejemplo, el suscriptor mueve el terminal o los dedos para que cubra el módulo 2 del haz gNB, el de los módulos que puede asegurar el funcionamiento con la estación base 5G en la nueva “configuración” de orientación del dispositivo. se activa inmediatamente.
Las “elipses” alargadas son los patrones de haz del patrón de radiación del terminal.
Esto asegura movilidad, cobertura y conectividad confiable.
La conectividad está garantizada tanto en el modo “línea de visión” de la estación base y las antenas del terminal, como en condiciones de señales reflejadas.
Escenario 1: Línea de visión
Tenga en cuenta que actualmente está funcionando otro módulo de antena en el dispositivo.
Y esto es lo que debería suceder al cambiar a un haz reflejado.
Vemos un número diferente del haz activo, la comunicación la proporciona un módulo de antena diferente. (Datos simulados).
Escenario 2. Trabajando en la re-reflexión
La capacidad de trabajar con haces reflejados amplía significativamente el área de cobertura 5G formada en el rango milimétrico.
Al mismo tiempo, la red LTE desempeña el papel de una base confiable, siempre lista para captar el servicio del suscriptor en el momento en que abandona el área de cobertura 5G o transferir al suscriptor a la red 5G en una situación en la que esto sea posible.
A la izquierda hay un suscriptor que ingresa al edificio. Su servicio es brindado por gNB 5G. A la derecha hay un abonado ubicado en el edificio, de momento lo gestiona la red LTE.
Las condiciones han cambiado. Una persona que entra a un edificio todavía cuenta con el servicio de la celda 5G, pero una persona que sale del edificio, después de abrir la puerta principal que debilita el 5G, es interceptada por la red 5G y ahora cuenta con el servicio.
Y ahora la persona de la izquierda, que entró al edificio y bloqueó con su cuerpo el haz desde la base 5G a su terminal, es conmutada al servicio por la red LTE, mientras que la persona que salió del edificio ahora es “guiada” por el haz desde la base 5G.
En algunos casos, una red 5G mmWave para exteriores también puede estar disponible en interiores. Esto también admitirá reflexiones múltiples de los edificios cuando cambien las condiciones ambientales entre las antenas.
Se puede observar que la señal se recibió inicialmente desde la estación base mediante un “haz directo”.
Luego, el interlocutor se acercó y bloqueó el rayo, pero la conexión 5G no fue interrumpida al cambiar a un rayo que se reflejaba en la superficie de un edificio de oficinas cercano.
Así funciona la red 5G en el rango de frecuencia de ondas milimétricas. Tenga en cuenta que el experimento no muestra que el seguimiento de terminales 5G se pueda transferir de una estación base 5G a otra (transferencia móvil). Probablemente este modo no se probó en este experimento.
Fuente: habr.com