Подпишитесь

Разбираемся, как 5G будет работать в миллиметровом диапазоне на улице и в помещениях

Ключевая технология 5G заключается в использовании более высоких частот спектра по сравнению с теми, которые затронуты в настоящее время.

Разбираемся, как 5G будет работать в миллиметровом диапазоне на улице и в помещениях

На MWC2019 Qualcomm показала видео с интересными сценариями пользования наружной сетью 5G миллиметрового диапазона, как вне помещений офиса, так и, в отдельных случаях, в помещениях. Рассмотрим их подробнее. 

Миллиметровый диапазон и 5G - опыт Qualcomm

На фото выше представлен кампус Qualcomm в Сан-Диего, Калифорния — видны три здания и базовые станции сетей 5G и LTE. Покрытие 5G в диапазоне 28 ГГц (диапазон миллиметровых волн) обеспечивают три малых соты 5G NR — одна установлена на крыше здания, другая на стене здания, третья — во дворе на трубостойке. Также здесь есть макросота LTE, обеспечивающая покрытие кампуса. 

Сеть 5G относится к типу NSA, то есть она опирается на ядро и другие ресурсы сети LTE. Это обеспечивает повышение надежности подключения, поскольку в случаях, когда пользовательское устройство оказывается вне покрытия сети 5G в миллиметровом диапазоне частот, связь не прерывается, а переключается в режим LTE (фоллбэк) и затем возвращается в режим 5G, когда это вновь становится возможным. 

Для показов работы этой сети используется тестовое абонентское устройство на базе модема Qualcomm X50 5G, поддерживающего как частоты sub6, так и миллиметрового диапазона частот. В аппарате — 3 антенных модуля миллиметрового диапазона, два из которых установлены на левом и правом торце терминала, а третий — на верхнем торце. 

Разбираемся, как 5G будет работать в миллиметровом диапазоне на улице и в помещениях

Такой дизайн терминала и сети обеспечивает высокую надежность подключения даже в случаях, когда луч от антенны базовой станции 5G перекрывается рукой, телом абонента или другими препятствиями. Качество подключения практически не зависит от ориентации терминала в пространстве — использование трех пространственно разнесенных антенных модулей формирует близкую к сферической диаграмму направленности антенн терминала. 

Разбираемся, как 5G будет работать в миллиметровом диапазоне на улице и в помещениях

Так выглядит gNB — малая сота 5G c плоской цифровой активной антенной на 256 элементов для миллиметрового диапазона. Сеть демонстрирует высокую спектральную эффективность даунлинка как базовой станции, так и терминала — в среднем стремящуюся к 4 бит/c на 1 Гц для базовой станции и около 0.5 бит/c на 1 Гц для терминала. 

Разбираемся, как 5G будет работать в миллиметровом диапазоне на улице и в помещениях

На диаграмме видно, что связь с терминалом обеспечивает активный луч с номером 6, при этом станция готова переключиться на связь с терминалом по лучу 1 в случае, если параметры луча 6 ухудшатся, например, из-за его перекрытия каким-либо препятствием. Базовая станция все время сравнивает качество связи по активному лучу и по другим лучам, выбирая лучшего кандидата из возможных. 

Разбираемся, как 5G будет работать в миллиметровом диапазоне на улице и в помещениях

А вот так выглядит ситуация на стороне терминала. 

Разбираемся, как 5G будет работать в миллиметровом диапазоне на улице и в помещениях

Видно, что сейчас активен антенный модуль 2, т.к. он в данный момент времени обеспечивает лучшие параметры связи. Но если что-то изменится, например, абонент переместит терминал или пальцы так, что закроет модуль 2 от луча gNB, тут же активируется тот из модулей, который сможет обеспечить работу с базовой станцией 5G в новой “конфигурации” ориентации устройства. 

Вытянутые “эллипсы” — паттерны луча диаграммы направленности терминала. 

Так обеспечивается мобильность, покрытие и надежность подключения. 

Разбираемся, как 5G будет работать в миллиметровом диапазоне на улице и в помещениях

Подключенность обеспечивается, как в режиме “прямой видимости” антенн базовой станции и терминала, так и в условиях переотраженных сигналов. 

Сценарий 1. Прямая видимость

Обратите внимание, сейчас работает другой антенный модуль в устройстве. Разбираемся, как 5G будет работать в миллиметровом диапазоне на улице и в помещениях

А вот, что должно происходить при переключении на переотраженный луч. 

Разбираемся, как 5G будет работать в миллиметровом диапазоне на улице и в помещениях

Видим другой номер активного луча, связь обеспечивает другой антенный модуль. (Данные симулированные). 

Сценарий 2. Работа на переотражении

Разбираемся, как 5G будет работать в миллиметровом диапазоне на улице и в помещениях

Возможность работы с переотраженными лучами существенно расширяет сформированную зону покрытия 5G в миллиметровом диапазоне. 

Сеть LTE при этом обеспечивает роль надежного фундамента, всегда готовая подхватить обслуживание абонента в моменты, когда он выходит из зоны покрытия 5G или отдать абонента в сеть 5G в ситуации, когда это становится возможным. 

Разбираемся, как 5G будет работать в миллиметровом диапазоне на улице и в помещениях

Слева абонент, входящий в здание. Его обслуживание обеспечивает gNB 5G. Справа — абонент, находящийся в здании, им пока что занимается сеть LTE. 

Разбираемся, как 5G будет работать в миллиметровом диапазоне на улице и в помещениях

Условия изменились. Походящий к зданию человек все еще обслуживается сотой 5G, а выходящий из здания человек, после того как открылась ослаблявшая сигнал 5G входная дверь, перехвачен сетью 5G и теперь обслуживается ею. 

Разбираемся, как 5G будет работать в миллиметровом диапазоне на улице и в помещениях

А теперь человек слева, который вошел в здание и своим корпусом перекрыл луч от базы 5G к своему терминалу, переключен на обслуживание сетью LTE, тогда как человек, который вышел из здания, теперь “ведется” лучом от базы 5G. 

В отдельных случаях наружная сеть 5G миллиметрового диапазона может быть доступна и внутри помещений. Здесь также будут поддерживаться переотражения от зданий при изменении условий среды между антеннами. 

Разбираемся, как 5G будет работать в миллиметровом диапазоне на улице и в помещениях

Видно, что первоначально сигнал принимался от базовой станции по “прямому лучу”. 

Разбираемся, как 5G будет работать в миллиметровом диапазоне на улице и в помещениях

Затем, подошел собеседник и перекрыл луч, но связь 5G не прервалась за счет переключения на луч, отражающийся от поверхности соседнего офисного здания. 

Разбираемся, как 5G будет работать в миллиметровом диапазоне на улице и в помещениях

Так действует сеть 5G в миллиметровом диапазоне частот. Отметим, что в эксперименте не показано, что сопровождение терминала 5G может передаваться от одной базовой станции 5G к другой (мобильный хендовер). Вероятно, в данном эксперименте этот режим не проверялся. опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

Источник: https://econet.ru/

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:
Комментарии (Всего: 0)

    Добавить комментарий

    Не бойтесь кого—то потерять. Вы не потеряете того, кто нужен Вам по жизни. Теряются те, кто послан вам для опыта. Остаются те, кто послан Вам судьбой. Фридрих Ницше
    Что-то интересное
    Больше материалов
    Больше материалов