Телеком: Миллиметровый диапазон и 5G - опыт Qualcomm

MForum.ru

Телеком: Миллиметровый диапазон и 5G - опыт Qualcomm

16.04.2019, MForum.ru


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.

Qualcomm 5G в миллиметрах

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.

Qualcomm 5G в миллиметрах

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.

Qualcomm 5G в миллиметрах

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.

Qualcomm 5G в миллиметрах

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.

Qualcomm 5G в миллиметрах

А вот так выглядит ситуация на стороне терминала.

Qualcomm 5G в миллиметрах

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.

Qualcomm 5G в миллиметрах

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

Сценарий 1. Прямая видимость

Qualcomm 5G в миллиметрах

Обратите внимание, сейчас работает другой антенный модуль в устройстве.

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

Qualcomm 5G в миллиметрах

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

Сценарий 2. Работа на переотражении

Qualcomm 5G в миллиметрах

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.

Qualcomm 5G в миллиметрах

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

Qualcomm 5G в миллиметрах

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.

Qualcomm 5G в миллиметрах

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.

Qualcomm 5G в миллиметрах

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

Qualcomm 5G в миллиметрах

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

Qualcomm 5G в миллиметрах

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, MForum.ru


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

02.02. Alstom и Deutsche Bahn использовали выделенную сеть 5G SA для удаленного управления пригородным поездом

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

08.01. Частные сети 5G от Ericsson и Vodafone стали основой цифровой трансформации заводов Cimpor в Португалии

02.01. Итальянский регулятор MIMIT временно выделит частоты 2.3 ГГц для оперативного усиления сетей 5G в ключевых городах

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

Обсуждение (открыть в отдельном окне)

16.04.2019 13:45 От: ai77

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


Новое сообщение:
Complete in 3 ms, lookup=0 ms, find=3 ms

Последние сообщения в форумах

Все форумы »



Поиск по сайту:


Колонка редактора

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. Практика российских бигтехов – только 7-10% пилотных ИИ-проектов 2025 года дошли до полноценного внедрения

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

Все статьи >>


Новости

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