MForum.ru
16.04.2019,
Часто приходится слышать, что миллиметровый диапазон частот не годится для развития 5G здесь и сейчас, что эти частоты станут актуальными еще не скоро, через несколько лет. С этим вряд ли согласятся американцы, которые собираются выставить на аукцион 3600 МГц в трех диапазонах миллиметровых частот. А разработчики уже располагают протестированными решениями для этих диапазонов. В 2019 году мы не увидим активного развития сетей 5G в миллиметровом диапазоне. А вот в 2020 году это может стать реальностью в отдельных странах. Только этот диапазон позволит добиться по-настоящему высоких скоростей передачи информации в сетях 5G.
На MWC2019 Qualcomm показывал видео с интересными сценариями пользования наружной сетью 5G миллиметрового диапазона, как вне помещений офиса, так и, в отдельных случаях, в помещениях. Для вас - слайд-шоу с моими комментариями.
На фото 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.
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.
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.
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.
А вот так выглядит ситуация на стороне терминала.
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.
Подключенность обеспечивается, как в режиме “прямой видимости” антенн базовой станции и терминала, так и в условиях переотраженных сигналов.
Обратите внимание, сейчас работает другой антенный модуль в устройстве.
А вот, что должно происходить при переключении на переотраженный луч.
Видим другой номер активного луча, связь обеспечивает другой антенный модуль. (Данные симулированные).
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.
Слева абонент, входящий в здание. Его обслуживание обеспечивает gNB 5G. Справа - абонент, находящийся в здании, им пока что занимается сеть LTE.
Условия изменились. Подходящий 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.
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.
Видно, что первоначально сигнал принимался от базовой станции по “прямому лучу”.
Затем, подошел собеседник и перекрыл луч, но связь 5G не прервалась за счет переключения на луч, отражающийся от поверхности соседнего офисного здания.
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.
+
За новостями телекома и IT удобно следить в телеграм-канале abloud62
теги: телеком США 5G пятое поколение частоты миллиметровый
© Алексей Бойко,
Публикации по теме:
09.03. Oppo представит новый складной смартфон OPPO Find N6 с "невидимой складкой" экрана
11.02. В МТС готовятся к запуску 5G
09.02. Аналитики прогнозируют резкий рост объема мирового рынка решений 5G
04.02. Частные сети 5G станут эффективнее с технологией XCOM RAN?
04.02. Гонконгская SmarTone выбрала решение Ericsson 5G-Advanced
02.02. На стадионе ФК Барселона развернули 5G SA, но не забыли и про Wi-Fi
29.01. 5G в стратосфере: как Япония будет следить за морем
28.01. Количество базовых станций 5G в Китае превысило 4.83 млн на конец 2025 года
24.01. В Ericsson ожидают стагнации рынка 5G RAN в 2026 году
21.01. Запуск сетей 5G в России в Минцифры видят в 2026 году?
16.01. В Индии говорят о стремительном внедрении 5G
15.01. Airbus начинает проработку создания SpaceRAN – орбитальной сети базовых станций 5G
13.01. Модемы 5G для автомобилей Tesla выпустит Samsung Electronics
17.12. Nokia предупреждает – бум ИИ опережает развитие цифровой инфраструктуры
17.12. Криптонит разработал метод ускорения настройки базовых станций 5G на базе ИИ
17.12. В Германии начали предоставлять услуги с использованием сегментирования ресурсов сети 5G SA
16.12. Южная Корея административными мерами ускоряет переход на полноценный 5G SA

Любопытную диаграмму они сделали у активной решетки: при ширине ~15 град. почти плоский фронт. Усиление ~11-13 "чего-то" (dBm?). Понятно, что на 30 ГГц будет работать только на прямой видимости (потери "всего" 20logD) и при отсутствии серьезных препятствий. От металлизированных окон (они такие в кампусе QCom, видел) отражение _очень_ хорошее (на проникновение потери децибел 30-50, а то и больше - все в отражение уходит), поэтому - считай, тоже прямая видимость. Любопытно, что даже тело человека уже является непреодолимым препятствием для миллиметрового луча (на 800 Мгц, потери обычно оценивают 3-5 dB, интересно, сколько теряется в теле на 30 ГГц). Показательно, что нет слайдов в автомобиле (а там пешком не ходят: жарко, да и тротуаров-то нет) - в авто потери очень сильно зависят от расположения терминала. В целом, слайды, конечно, красивые, но вот только к привычным нам условиям имеют мало отношения. Кампус QCom (и другие подобные кампусы в Калифорнии) - это большие открытые пространства, в основном с малоэтажной застройкой. В условиях мегаполиса (Москвы, например) на улице это работать не будет - или надо будет ставить базы через 20 метров, на что никто, конечно, не пойдет. Миллиметры - это все-таки для indoor. Для outdoor нужны 3-4 ГГц, а лучше ниже - если удастся полосу наскрести и терминалы будут поддерживать.
ai77
25.03. SK Hynix разместила у ASML крупнейший публичный заказ на EUV-оборудование на $8 млрд
25.03. МегаФон в Красноярском крае - покрытие 4G расширено в 16 муниципальных округах
25.03. МТС в Республике Бурятия - мобильный интернет ускорен в курортном поселке Жемчуг
24.03. Норвежский стартап Lace Lithography привлек $40 млн на литографию с атомарным разрешением
24.03. Билайн в Санкт-Петербурге - мобильный интернет оператора в метро признан лучшим по оценкам DMTEL
24.03. Билайн бизнес сообщает о расширении возможностей связи для предпринимателей
24.03. Кризис расползается по цепочке поставок
24.03. TSMC наращивает мощности в США, спрос на чипы высок, а выручка в 2026 году может вырасти на 30%
24.03. МТС в Приморском крае организовал новый трансграничный переход интернет-трафика с China Mobile
24.03. Запущены первые 16 спутников БЮРО 1440
23.03. В России могут начать работы над литографом для техпроцесса 90 нм в 2026 году
23.03. Samsung Electronics вложит рекордные 110 трлн вон
23.03. МТС разместила биржевые облигации серии 002P-17 на 10 млрд
23.03. Билайн в Нижегородской области - покрытие 4G расширено в столице и в сельских населенных пунктах
26.03. Vivo X300s – 200 МП, перископ, батарея 7100 мАч и защита IP69
26.03. Представлены Samsung Galaxy A57 и A37 с IP68, Exynos 1680 и прежними камерами
25.03. OnePlus 15T – компактный флагман с батареей 7500 мАч, защитой IP69K и экраном 165 Гц
25.03. Samsung Galaxy Z Fold8 – 200 МП, 8-дюймовый экран и батарея 5000 мАч
25.03. Первый тизер Tecno Spark 50 5G раскрывает дизайн новинки
24.03. Huawei Enjoy 90 Plus и Enjoy 90 – Kirin 8000, батареи 6620 мАч и доступные цены
24.03. Huawei Enjoy 90 Pro Max – Kirin 8000, батарея 8500 мАч и экран 120 Гц за 250 долларов
23.03. Redmi 15A 5G – 6300 мАч и 120 Гц за «реальные деньги»
23.03. Xiaomi 17T и 17T Pro засветились в IMDA
20.03. Lenovo представила компактный Y700 с двумя USB-C и большие Xiaoxin Pro
20.03. iQOO Z11 с батареей 9020 мАч и экраном 165 Гц представят 26 марта
19.03. Ulefone RugKing 5 Pro – 20 000 мАч, 1202 светодиода и ночное видение за 270 долларов
19.03. Oppo A6s 5G – 80-ваттная зарядка и IP69 за 18 999 рупий
19.03. FOSSiBOT F116 Pro – компактный защищенный смартфон с креплением для экшн-камеры
18.03. Samsung Galaxy M17e 5G – ребрендинг A07 с батареей 6000 мАч за 140 долларов
18.03. Oppo Watch X3 – титан, сапфир и мониторинг глюкозы
18.03. Oppo Find N6 появился на глобальном рынке
17.03. Представлен Vivo Y51 Pro 5G с батареей 7200 мАч и защитой IP69
17.03. iQOO Z11x 5G – батарея 7200 мАч и мощный чип за 205 долларов
17.03. Realme C100 5G с экраном 144 Гц и АКБ 7000 мАч засветился у европейского ритейлера