MWC2019 で、クアルコムは、オフィスの外と、場合によっては屋内の両方で屋外 5G ミリ波ネットワークを使用するための興味深いシナリオを含むビデオを公開しました。 それらを詳しく見てみましょう。
上の写真は、カリフォルニア州サンディエゴにあるクアルコムのキャンパスを示しています。5 つの建物と 5G および LTE ネットワークの基地局が見えています。 28 GHz 帯（ミリ波帯）の 5G カバレッジは、XNUMX つの XNUMXG NR スモール セルによって提供されます。XNUMX つは建物の屋根に、もう XNUMX つは建物の壁に、そして XNUMX つ目は中庭のパイプ スタンドに設置されます。 キャンパス カバレッジを提供する LTE マクロ セルもあります。
5G ネットワークは NSA ネットワークです。つまり、LTE ネットワークのコアおよびその他のリソースに依存します。 これにより、ユーザー デバイスが 5G ミリ波の通信範囲外にある場合でも、接続は中断されずに LTE (フォールバック) モードに切り替わり、再び可能になったときに 5G モードに戻るため、接続の信頼性が向上します。
このネットワークの動作を実証するために、サブ 50 周波数とミリ波周波数の両方をサポートする Qualcomm X5 6G モデムに基づくテスト加入者デバイスが使用されます。 端末内には3つのミリ波アンテナモジュールが内蔵されており、そのうちXNUMXつは端末の左右端に、XNUMXつ目は端末の上端に設置されています。
この端末とネットワークの設計により、5G基地局のアンテナからのビームが加入者の手や体などの障害物によって遮られた場合でも、高い接続信頼性を確保できます。 接続の品質は、空間内での端末の向きには実質的に依存しません。空間的に分離された XNUMX つのアンテナ モジュールを使用すると、球面に近い端末アンテナの放射パターンが形成されます。
これは gNB の外観です。ミリメートル範囲の 5 素子のフラット デジタル アクティブ アンテナを備えた 256G スモール セルです。 このネットワークは、基地局と端末の両方で高いスペクトル ダウンリンク効率を示しています。平均して、基地局では 4 Hz あたり 1 bps、端末では 0.5 Hz あたり約 1 bps の傾向があります。
この図は、端末との通信がアクティブなビーム番号 6 によって提供されている一方、たとえば何らかの障害物によってビーム 1 がブロックされたためにビーム 6 のパラメータが低下した場合、ステーションはビーム XNUMX を介した端末との通信に切り替える準備ができていることを示しています。 基地局は、アクティブなビームと他のビームの通信品質を常に比較し、可能なビームの中から最適な候補を選択します。
端末側の状況は次のようになります。
アンテナ モジュール 2 がアクティブになっていることがわかります。 現在、最良の通信パラメータを提供します。 しかし、たとえば何か変化があった場合、加入者が端末または指を動かしてモジュール 2 を gNB ビームからカバーするようにします。モジュール 5 は、デバイス方向の新しい「構成」で XNUMXG 基地局との動作を保証できるモジュールの XNUMX つです。すぐに有効になります。
細長い「楕円」は、端末の放射パターンのビーム パターンです。
これにより、モビリティ、カバレッジ、信頼性の高い接続が確保されます。
接続は、基地局アンテナと端末アンテナの「見通し線」モード、および反射信号の状態の両方で確保されます。
シナリオ 1: 視線
現在、デバイス内の別のアンテナ モジュールが動作していることに注意してください。
そして、再反射ビームに切り替えたときに何が起こるかは次のとおりです。
アクティブ ビームの数が異なることがわかります。通信は別のアンテナ モジュールによって提供されます。 (シミュレートされたデータ)。
シナリオ 2. 再反省に取り組む
反射ビームを扱う機能により、形成される 5G カバレッジ エリアがミリメートル範囲で大幅に拡大されます。
同時に、LTE ネットワークは信頼性の高い基盤の役割を提供し、加入者が 5G サービスエリアを離れるときや、加入者を 5G ネットワークに転送することが可能になった場合に、いつでもサービスを受けられるように準備を整えています。
左側は建物に入ってくる加入者です。 そのサービスは gNB 5G によって提供されます。 右側は建物内にある加入者で、現時点では LTE ネットワークが処理しています。
条件が変わりました。 建物に入る人は依然として 5G セルのサービスを受けていますが、建物から出た人は、5G が弱くなっている玄関ドアを開けた後、5G ネットワークによって傍受され、サービスを受けることになります。
そして現在、建物に入って5G基地局から端末へのビームを体で遮った左側の人はLTEネットワークによるサービスに切り替わり、建物から出た人はLTEネットワークによって「誘導」されることになる。 5G基地局からのビーム。
場合によっては、屋外の 5G ミリ波ネットワークが屋内でも利用できる場合があります。 これにより、アンテナ間の環境条件が変化した場合の建物からの多重反射にも対応します。
信号は最初に「直接ビーム」を介して基地局から受信されたことがわかります。
その後、対話者が近づいてきてビームを遮断しましたが、近くのオフィスビルの表面から反射するビームに切り替えたため、5G 接続は中断されませんでした。
これが、ミリ波周波数範囲での 5G ネットワークの動作方法です。 この実験では、5G 端末の追跡を 5 つの XNUMXG 基地局から別の XNUMXG 基地局に転送できる (モバイル ハンドオーバー) ことが示されていないことに注意してください。 このモードはおそらくこの実験ではテストされていません。
出所： habr.com