Сфаќаме како 5G ќе работи во милиметарскиот опсег на отворено и внатре

На MWC2019, Qualcomm прикажа видео со интересни сценарија за користење на надворешна 5G mmWave мрежа, и надвор од канцеларијата и, во некои случаи, во затворен простор. Ајде да ги разгледаме подетално.

На фотографијата погоре е прикажан кампусот на Qualcomm во Сан Диего, Калифорнија - три згради и базни станици на 5G и LTE мрежите се видливи. Покриеноста на 5G во опсегот од 28 GHz (појас на милиметарски бранови) е обезбедена од три мали ќелии 5G NR - едната инсталирана на покривот на зградата, другата на ѕидот на зградата и третата во двор на држач за цевки. Исто така, постои LTE макро ќелија за да се обезбеди покриеност на кампусот.

Мрежата 5G е мрежа на NSA, што значи дека се потпира на јадрото и другите ресурси на LTE мрежата. Ова обезбедува зголемена доверливост на конекцијата бидејќи во случаи кога корисничкиот уред е надвор од 5G mmWave покриеност, врската не се прекинува, туку се префрла во режимот LTE (резервен) и потоа се враќа во режимот 5G кога тоа повторно ќе стане возможно.

За да се демонстрира работата на оваа мрежа, се користи тест-претплатнички уред базиран на модемот Qualcomm X50 5G, кој поддржува и фреквенции под6 и mmWave. Уредот содржи антенски модули со 3 милиметарски бранови, од кои два се инсталирани на левиот и десниот крај на терминалот, а третиот на горниот крај.

Овој дизајн на терминалот и мрежата обезбедува висока доверливост на поврзувањето дури и во случаи кога зракот од антената на базната станица 5G е блокиран од раката, телото или други пречки на претплатникот. Квалитетот на поврзувањето е практично независен од ориентацијата на терминалот во просторот - употребата на три просторно одделени антени модули формира шема на зрачење на терминалните антени што е блиску до сферично.

Вака изгледа gNB - 5G мала ќелија со рамна дигитална активна антена од 256 елементи за милиметарски опсег. Мрежата демонстрира висока ефикасност на спектрална надолна врска и на базната станица и на терминалот - во просек тежнее до 4 bps на 1 Hz за базната станица и околу 0.5 bps на 1 Hz за терминалот.

Дијаграмот покажува дека комуникацијата со терминалот е обезбедена со активниот зрак број 6, додека станицата е подготвена да се префрли на комуникација со терминалот преку зракот 1 доколку параметрите на зракот 6 се влошат, на пример, поради неговото блокирање од некоја пречка. Базната станица постојано го споредува квалитетот на комуникацијата на активниот и на другите зраци, избирајќи го најдобриот кандидат од можните.

И вака изгледа ситуацијата на терминалната страна.

Може да се види дека антената модул 2 сега е активен, бидејќи моментално ги обезбедува најдобрите комуникациски параметри. Но, ако нешто се промени, на пример, претплатникот го поместува терминалот или прстите така што го покрива модулот 2 од зракот gNB, оној од модулите што може да обезбеди работа со базната станица 5G во новата „конфигурација“ на ориентацијата на уредот веднаш се активира.

Издолжените „елипси“ се шаблоните на зракот на шемата на зрачење на терминалот.

Ова обезбедува мобилност, покриеност и сигурна поврзаност.

Поврзувањето е обезбедено и во режимот „линија на видот“ на базната станица и терминалните антени, и во услови на рефлектирани сигнали.

Сценарио 1: Линија на видот

Имајте предвид дека различен модул за антена во уредот моментално работи.

И еве што треба да се случи при префрлување на рефлектираниот зрак.

Гледаме различен број на активниот зрак е обезбеден од различен модул на антена. (Симулирани податоци).

Сценарио 2. Работа на рефлексија

Способноста за работа со рефлектираните зраци значително ја проширува формираната област на покриеност 5G во опсегот на милиметри.

Во исто време, LTE мрежата ја обезбедува улогата на сигурна основа, секогаш подготвена да ја подигне услугата за претплатникот во моментите кога тој ја напушта областа на покриеност 5G или го префрла претплатникот на 5G мрежата во ситуација кога тоа ќе стане возможно.

Лево е претплатник кој влегува во зградата. Неговата услуга е обезбедена од gNB 5G. Од десната страна е претплатник кој се наоѓа во зградата за сега, LTE мрежата управува со него.

Условите се сменија. Лицето кое влегува во зграда сè уште е опслужувано од 5G ќелијата, но лицето што ја напушта зградата, откако ја отвори влезната врата што слабее 5G, е пресретнато од 5G мрежата и сега е опслужено од неа.

И сега лицето од левата страна, кое влезе во зградата и со своето тело го блокираше зракот од базата 5G до неговиот терминал, е префрлен на услуга од мрежата LTE, додека лицето што ја напушти зградата сега е „водено“ од зрак од 5G базата.

Во некои случаи, надворешната мрежа 5G mmWave може да биде достапна и во затворен простор. Ова, исто така, ќе поддржува мулти-рефлексии од зградите кога се менуваат условите на околината помеѓу антените.

Може да се види дека сигналот првично бил примен од базната станица преку „директен зрак“.

Потоа дошол соговорникот и го блокирал зракот, но врската 5G не била прекината со префрлување на зрак што се одразува од површината на блиската деловна зграда.

Вака функционира мрежата 5G во опсегот на фреквенција на милиметарски бранови. Имајте предвид дека експериментот не покажува дека следењето на терминалот 5G може да се пренесе од една базна станица на 5G на друга (мобилно предавање). Овој режим веројатно не беше тестиран во овој експеримент.

Извор: www.habr.com