No MWC2019, Qualcomm mostrou un vídeo con escenarios interesantes para usar unha rede 5G mmWave ao aire libre, tanto fóra da oficina como, nalgúns casos, en interiores. Vexámolos máis de cerca.
A foto de arriba mostra o campus de Qualcomm en San Diego, California: son visibles tres edificios e estacións base das redes 5G e LTE. A cobertura 5G na banda de 28 GHz (banda de ondas milimétricas) é proporcionada por tres pequenas células 5G NR: unha instalada no tellado dun edificio, outra na parede dun edificio e a terceira nun patio nun soporte para tubos. Tamén hai unha macrocélula LTE para proporcionar cobertura do campus.
A rede 5G é unha rede NSA, o que significa que depende do núcleo e doutros recursos da rede LTE. Isto garante unha maior fiabilidade da conexión porque nos casos en que un dispositivo de usuario está fóra da cobertura 5G mmWave, a conexión non se interrompe, senón que cambia ao modo LTE (retroceso) e despois volve ao modo 5G cando sexa posible de novo.
Para demostrar o funcionamento desta rede, utilízase un dispositivo de abonado de proba baseado no módem Qualcomm X50 5G, que admite frecuencias sub6 e mmWave. O dispositivo contén 3 módulos de antena de ondas milimétricas, dous dos cales están instalados nos extremos esquerdo e dereito do terminal, e o terceiro no extremo superior.
Este deseño do terminal e da rede garante unha alta fiabilidade da conexión mesmo nos casos en que o feixe da antena da estación base 5G estea bloqueado pola man, o corpo ou outros obstáculos do abonado. A calidade da conexión é practicamente independente da orientación do terminal no espazo: o uso de tres módulos de antenas separados espacialmente forma un patrón de radiación das antenas do terminal que é próximo ao esférico.
Así se ve gNB: unha pequena célula 5G cunha antena activa dixital plana de 256 elementos para o alcance milimétrico. A rede demostra unha alta eficiencia espectral de enlace descendente tanto da estación base como do terminal, tendendo en media a 4 bps por 1 Hz para a estación base e uns 0.5 bps por 1 Hz para o terminal.
O diagrama mostra que a comunicación co terminal é proporcionada polo feixe activo número 6, mentres que a estación está lista para cambiar á comunicación co terminal a través do feixe 1 se os parámetros do feixe 6 se deterioran, por exemplo, debido ao seu bloqueo por algún obstáculo. A estación base compara constantemente a calidade da comunicación no feixe activo e noutros feixes, escollendo o mellor candidato entre os posibles.
E así se ve a situación no lado do terminal.
Pódese ver que o módulo de antena 2 está agora activo, porque actualmente proporciona os mellores parámetros de comunicación. Pero se algo cambia, por exemplo, o abonado move o terminal ou os dedos para que cobre o módulo 2 do feixe gNB, o dos módulos que pode garantir o funcionamento coa estación base 5G na nova "configuración" da orientación do dispositivo. actívase inmediatamente.
As "elipses" alongadas son os patróns de raios do patrón de radiación do terminal.
Isto garante mobilidade, cobertura e conectividade fiable.
A conectividade está garantida tanto no modo "liña de visión" da estación base e antenas terminais, como en condicións de sinais reflectidos.
Escenario 1: Liña de visión
Teña en conta que un módulo de antena diferente no dispositivo está a funcionar actualmente.
E aquí está o que debería ocorrer ao cambiar a un feixe re-reflectado.
Vemos un número diferente do feixe activo; a comunicación é proporcionada por un módulo de antena diferente. (Datos simulados).
Escenario 2. Traballando a re-reflexión
A capacidade de traballar con feixes reflectidos amplía significativamente a área de cobertura 5G formada nun rango milimétrico.
Ao mesmo tempo, a rede LTE proporciona o papel dunha base fiable, sempre disposta para incorporarse ao servizo para o abonado nos momentos en que abandona a área de cobertura 5G ou transferir o abonado á rede 5G nunha situación na que isto sexa posible.
Á esquerda hai un abonado que entra no edificio. O seu servizo é proporcionado por gNB 5G. Á dereita hai un abonado situado no edificio; polo momento, a rede LTE encárgase.
As condicións cambiaron. Unha persoa que entra nun edificio segue atendendo a cela 5G, pero unha persoa que sae do edificio, despois de abrir a porta principal que debilita a 5G, é interceptada pola rede 5G e agora é atendida por ela.
E agora a persoa da esquerda, que entrou no edificio e bloqueou co seu corpo o feixe desde a base 5G ata o seu terminal, ponse en servizo pola rede LTE, mentres que a persoa que saíu do edificio é agora "guiada" pola rede LTE. feixe desde a base 5G.
Nalgúns casos, tamén pode estar dispoñible en interiores unha rede 5G mmWave ao aire libre. Isto tamén admitirá as reflexións múltiples dos edificios cando cambien as condicións ambientais entre as antenas.
Pódese ver que o sinal foi recibido inicialmente desde a estación base a través dun "feixe directo".
Entón, o interlocutor chegou e bloqueou o feixe, pero a conexión 5G non se interrompeu ao cambiar a un feixe que se reflectía na superficie dun edificio de oficinas próximo.
Así funciona a rede 5G no rango de frecuencia de ondas milimétricas. Teña en conta que o experimento non mostra que o seguimento do terminal 5G se poida transferir dunha estación base 5G a outra (transmisión móbil). Este modo probablemente non se probou neste experimento.
Fonte: www.habr.com