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 4 ms, lookup=0 ms, find=4 ms

Последние сообщения в форумах

Все форумы »



Поиск по сайту:


Колонка редактора

16.04. Минцифры представило проект приказа с требованиями к БС O-RAN

16.04. МегаФон в Сахалинской области - связь улучшена рефармингом в Холмске, Корсакове, Горнозаводске и Соловьевке

16.04. МТС в Новосибирской области - связь улучшена в Ленинском районе

15.04. Билайн увеличил пропускную способность для российских видеосервисов

15.04. Rubetek расширяет производственные мощности в Орле

15.04. МТС в Забайкальском крае - покрытие LTE обеспечено базовой станцией в селе Конкино

15.04. Начало тренда - американский стартап Orbital намерен создать в космосе сеть ИИ-дата-центров

15.04. Amazon объявила о покупке Globalstar – чего можем ждать с учетом этой сделки

15.04. МегаФон в Красноярском крае - покрытие LTE расширено новыми базовыми станциями в Дивногорске и Усть-Мане

15.04. МТС в Томской области - зона покрытия LTE расширена новыми базовыми станциями в пригороде Томска

14.04. Разработчик офисного ПО «Мойофис» нарастил чистый убыток с 1.2 млрд до 4 млрд

14.04. Выход годных по техпроцессу 2нм у Samsung остается на уровне не выше 55%

14.04. Intel выпустила тонкий чиплет с транзисторами из нитрида галлия (GaN)

14.04. Микрон и Ангстрем объединят усилия в подготовке инженерных кадров

14.04. МегаФон в Смоленской области - покрытие LTE расширено дополнительным оборудованием на трассе М-1

Все статьи >>


Новости

16.04. Vivo T5 Pro – 9020 мАч, 90 Вт, IP69 и Snapdragon 7s Gen 4 от 29 999 рупий

16.04. Oppo F33 и F33 Pro – ребрендинг с AMOLED, 7000 мАч и IP69K

16.04. Poco C81 Pro получи 6.9" дислеей 120 Гц, АКБ 6000 мАч и Unisoc T7250

15.04. Motorola Razr 70 Ultra получит Snapdragon 8 Elite и батарею на 6% больше

15.04. Tecno Spark 50 4G – Helio G81, 7000 мАч и связь без сети за 1.5 км

15.04. T1 Phone от Trump Mobile – $499 за AMOLED 120 Гц и Snapdragon 7

14.04. Redmi A7 Pro 5G – HyperOS 3, Unisoc T8300 и 6300 мАч за 11 499 рупий

14.04. Oppo Pad Mini с 8.8-дюймовым OLED-экраном 144 Гц и Snapdragon 8 Gen 5 представят 21 апреля

14.04. Rollme G9 – умные часы с офлайн-картами, двухдиапазонным GNSS и весом 32 грамма

13.04. Realme Narzo 100 Lite 5G – 7000 мАч "Titan Battery", 144 Гц и Dimensity 6300 за 13 000 рупий

13.04. CMF Phone 3 Pro получит Snapdragon 7s Gen 4 и металлическую рамку

13.04. Анонс Huawei Pura 90 Pro ожидается 20 апреля

10.04. Realme C100 4G – в000 мАч, IP69K и Helio G92 Max за 292 доллара

10.04. AI+ Nova 2 и Nova 2 Ultra – два подхода к бюджетному сегменту в Индии

10.04. Oppo A6s Pro – OLED, 7000 мАч, 80 Вт и Dimensity 6300

09.04. Moto Pad 2026 – 2.5K-экран, 5G и четыре динамика за 250 долларов

09.04. Motorola Moto G Stylus (2026) – стилус с наклоном, защита IP69 и AMOLED за 500 долларов

08.04. Oppo A6k с АКБ 7000 мАч, экраном 120 Гц и Dimensity 6300 оценен 290 долларов

08.04.  Tecno наконец раскрыла график обновления до Android 16 — с опозданием на поколение

08.04. Представлен Realme C100 5G с АКБ 7000 мАч, 144 Гц экраном и Dimensity 6300 за 215 долларов