Az MWC2019 rendezvényen a Qualcomm egy videót mutatott be érdekes forgatókönyvekkel egy kültéri 5G mmWave hálózat használatához, az irodán kívül és bizonyos esetekben beltéren egyaránt. Nézzük meg őket közelebbről.
A fenti képen a Qualcomm kampusza látható San Diegóban, Kaliforniában – az 5G és LTE hálózat három épülete és bázisállomása látható. Az 5G lefedettséget a 28 GHz-es sávban (milliméteres hullámsávban) három 5G NR kiscella biztosítja – az egyiket az épület tetejére, a másikat az épület falára szerelik fel, a harmadikat pedig az udvaron, egy csőtartón. LTE makrócella is található az egyetemi lefedettség biztosítására.
Az 5G hálózat egy NSA hálózat, vagyis az LTE hálózat mag- és egyéb erőforrásaira támaszkodik. Ez biztosítja a kapcsolat megnövekedett megbízhatóságát, mert azokban az esetekben, amikor egy felhasználói eszköz kívül esik az 5G mmWave lefedettségen, a kapcsolat nem szakad meg, hanem átvált LTE (fallback) módba, majd visszatér 5G módba, amikor újra lehetséges.
A hálózat működésének bemutatására a Qualcomm X50 5G modemen alapuló teszt-előfizetői eszközt használnak, amely támogatja a sub6 és mmWave frekvenciákat is. A készülék 3 milliméteres hullámhosszú antennamodult tartalmaz, amelyek közül kettő a terminál bal és jobb oldalára, a harmadik pedig a felső végére van felszerelve.
A terminál és a hálózat ilyen kialakítása magas csatlakozási megbízhatóságot biztosít még olyan esetekben is, amikor az 5G bázisállomás antennájának sugarát az előfizető keze, teste vagy egyéb akadályok blokkolják. A kapcsolat minősége gyakorlatilag független a terminál térbeli tájolásától - három, egymástól térben elválasztott antennamodul használatával a végantennák gömb alakúhoz közeli sugárzási mintázata alakul ki.
Így néz ki a gNB - egy 5G-s kis cella 256 elemes lapos digitális aktív antennával a milliméteres tartományban. A hálózat magas spektrális lefelé irányuló kapcsolati hatékonyságot mutat mind a bázisállomás, mind a terminál esetében – átlagosan 4 bps/1 Hz a bázisállomás és körülbelül 0.5 bps/1 Hz a terminál esetében.
Az ábrán látható, hogy a terminállal a kommunikációt a 6-os számú aktív sugár biztosítja, míg az állomás készen áll az 1-es nyalábon keresztüli kommunikációra, ha a 6-os sugár paraméterei romlanak, például valamilyen akadály miatt. A bázisállomás folyamatosan összehasonlítja a kommunikáció minőségét az aktív nyalábon és más nyalábokon, kiválasztva a lehetségesek közül a legjobb jelöltet.
És így néz ki a helyzet a terminál oldalon.
Látható, hogy a 2. antennamodul most aktív, mert jelenleg ez biztosítja a legjobb kommunikációs paramétereket. De ha valami megváltozik, például az előfizető úgy mozgatja a terminált vagy az ujjait, hogy az lefedje a gNB nyalábtól a 2. modult, azt a modult, amely az új eszköz tájolású „konfigurációjában” tudja biztosítani az 5G bázisállomással való működést. azonnal aktiválódik.
A hosszúkás „ellipszisek” a terminál sugárzási mintájának sugármintái.
Ez biztosítja a mobilitást, a lefedettséget és a megbízható kapcsolatot.
A kapcsolat mind a bázisállomás és a terminálantennák „látóvonal” üzemmódjában, mind a visszavert jelek körülményei között biztosított.
1. forgatókönyv: Rálátás
Felhívjuk figyelmét, hogy a készülékben jelenleg egy másik antennamodul működik.
És itt van, minek kell történnie, ha visszavert sugárra váltunk.
Más számú aktív nyalábot látunk, a kommunikációt más antennamodul biztosítja. (Szimulált adatok).
2. forgatókönyv. Az újragondoláson való munka
A visszavert nyalábokkal való munkavégzés lehetősége jelentősen kiterjeszti a kialakult 5G lefedettségi területet a milliméteres tartományban.
Az LTE hálózat ugyanakkor egy megbízható alap szerepét tölti be, amely mindig készen áll arra, hogy szolgáltatást vegyen az előfizető számára, amikor elhagyja az 5G lefedettséget, vagy áthelyezi az előfizetőt az 5G hálózatra, ha ez lehetségessé válik.
A bal oldalon az épületbe belépő előfizető látható. Szolgáltatását a gNB 5G biztosítja. A jobb oldalon egy előfizető található az épületben, egyelőre az LTE hálózat kezeli.
A feltételek megváltoztak. Az épületbe belépő személyt továbbra is az 5G cella szolgálja ki, de az épületből kilépő személyt, miután kinyitotta az 5G-t gyengítő bejárati ajtót, elfogja az 5G hálózat, és most az szolgálja ki.
Most pedig azt a bal oldali személyt, aki belépett az épületbe, és testével blokkolta az 5G bázisról a termináljára irányuló sugarat, az LTE hálózat szolgálatba állítja, míg az épületet elhagyó személyt most a sugár az 5G bázisról.
Egyes esetekben kültéri 5G mmWave hálózat beltéren is elérhető. Ez támogatja az épületek többszörös visszaverődését is, amikor az antennák közötti környezeti feltételek megváltoznak.
Látható, hogy a jel kezdetben „közvetlen sugáron” érkezett a bázisállomástól.
Ekkor a beszélgetőtárs előállt, és blokkolta a sugarat, de az 5G-s kapcsolatot nem szakította meg egy közeli irodaház felületéről visszaverődő sugárra való váltás.
Így működik az 5G hálózat a milliméteres hullámfrekvencia tartományban. Vegye figyelembe, hogy a kísérlet nem mutatja, hogy az 5G terminálkövetés átvihető egyik 5G bázisállomásról a másikra (mobil handover). Ezt a módot valószínűleg nem tesztelték ebben a kísérletben.
Forrás: will.com