Na MWC2019, Qualcomm je pokazao video sa zanimljivim scenarijima za korištenje vanjske 5G mmWave mreže, kako izvan ureda, tako i, u nekim slučajevima, u zatvorenom prostoru. Pogledajmo ih pobliže.
Gornja fotografija prikazuje Qualcommov kampus u San Diegu u Kaliforniji – vidljive su tri zgrade i bazne stanice 5G i LTE mreže. 5G pokrivenost u pojasu od 28 GHz (milimetarski valni pojas) osiguravaju tri 5G NR male ćelije – jedna postavljena na krovu zgrade, druga na zidu zgrade, a treća u dvorištu na postolju za cijevi. Tu je i LTE makro ćelija koja osigurava pokrivenost kampusa.
5G mreža je NSA mreža, što znači da se oslanja na jezgru i druge resurse LTE mreže. To osigurava povećanu pouzdanost veze jer u slučajevima kada je korisnički uređaj izvan 5G mmWave pokrivenosti, veza se ne prekida, već se prebacuje u LTE (rezervni) način rada i zatim se vraća u 5G način rada kada to ponovno postane moguće.
Za demonstraciju rada ove mreže koristi se testni pretplatnički uređaj temeljen na Qualcomm X50 5G modemu, koji podržava i sub6 i mmWave frekvencije. Uređaj sadrži 3 milimetarska antenska modula, od kojih su dva postavljena na lijevom i desnom kraju terminala, a treći na gornjem kraju.
Ovakav dizajn terminala i mreže osigurava visoku pouzdanost veze čak iu slučajevima kada je snop s antene 5G bazne stanice blokiran rukom, tijelom ili drugim preprekama pretplatnika. Kvaliteta veze praktički je neovisna o orijentaciji terminala u prostoru - uporabom tri prostorno odvojena antenska modula formira se dijagram zračenja terminalnih antena blizak sfernom.
Ovako izgleda gNB - mala ćelija 5G s ravnom digitalnom aktivnom antenom od 256 elemenata za milimetarski raspon. Mreža pokazuje visoku spektralnu downlink učinkovitost i bazne stanice i terminala - u prosjeku teži 4 bps po 1 Hz za baznu stanicu i oko 0.5 bps po 1 Hz za terminal.
Na dijagramu je vidljivo da komunikaciju s terminalom ostvaruje aktivni snop broj 6, dok je stanica spremna prebaciti se na komunikaciju s terminalom preko snopa 1 ako dođe do pogoršanja parametara snopa 6, primjerice zbog njegovog blokiranja nekom preprekom. Bazna stanica konstantno uspoređuje kvalitetu komunikacije na aktivnom snopu i na ostalim snopovima, odabirući najboljeg kandidata od mogućih.
A ovako izgleda situacija na strani terminala.
Vidi se da je antenski modul 2 sada aktivan, jer trenutno pruža najbolje komunikacijske parametre. Ali ako se nešto promijeni, na primjer, pretplatnik pomakne terminal ili prste tako da pokrije modul 2 iz gNB snopa, jedan od modula koji može osigurati rad s baznom stanicom 5G u novoj “konfiguraciji” orijentacije uređaja. se odmah aktivira.
Izdužene "elipse" su uzorci snopa uzorka zračenja terminala.
To osigurava mobilnost, pokrivenost i pouzdanu povezanost.
Povezivost je osigurana kako u “line of sight” modu bazne stanice i terminalnih antena, tako iu uvjetima reflektiranih signala.
Scenarij 1: Linija vidljivosti
Imajte na umu da drugi antenski modul u uređaju trenutno radi.
A evo što bi se trebalo dogoditi pri prelasku na ponovno reflektiranu zraku.
Vidimo drugačiji broj aktivnog snopa; komunikaciju osigurava drugi antenski modul. (Simulirani podaci).
Scenarij 2. Rad na re-refleksiji
Mogućnost rada s reflektiranim zrakama značajno proširuje formirano područje pokrivenosti 5G u milimetarskom rasponu.
Istovremeno, LTE mreža ima ulogu pouzdanog temelja, uvijek spremnog preuzeti uslugu za pretplatnika u trenucima kada on napusti područje pokrivenosti 5G ili prebaciti pretplatnika na 5G mrežu u situaciji kada to postane moguće.
S lijeve strane pretplatnik ulazi u zgradu. Njegovu uslugu pruža gNB 5G. S desne strane je pretplatnik koji se nalazi u zgradi, za sada ga vodi LTE mreža.
Uvjeti su se promijenili. Osoba koja ulazi u zgradu i dalje je opslužena 5G ćelijom, ali osobu koja napušta zgradu, nakon otvaranja ulaznih vrata koja slabe 5G, presreće 5G mreža i sada je opslužuje.
I sada je osoba s lijeve strane, koja je ušla u zgradu i svojim tijelom blokirala snop od 5G baze do svog terminala, prebačena na servis putem LTE mreže, dok je osoba koja je izašla iz zgrade sada “vođena” putem snop iz 5G baze.
U nekim slučajevima vanjska 5G mmWave mreža može biti dostupna i u zatvorenom prostoru. Ovo će također podržati višestruke refleksije od zgrada kada se uvjeti okoline između antena promijene.
Može se vidjeti da je signal u početku primljen od bazne stanice putem "izravnog snopa".
Tada je sugovornik prišao i blokirao snop, no 5G veza nije prekinuta prelaskom na snop koji se reflektirao s površine obližnje poslovne zgrade.
Ovako radi 5G mreža u frekvencijskom području milimetarskih valova. Imajte na umu da eksperiment ne pokazuje da se praćenje 5G terminala može prenijeti s jedne 5G bazne stanice na drugu (mobilna primopredaja). Ovaj način rada vjerojatno nije testiran u ovom eksperimentu.
Izvor: www.habr.com