En MWC2019, Qualcomm mostró un video con escenarios interesantes para usar una red externa de ondas milimétricas de 5G, tanto fuera de la oficina como, en algunos casos, en interiores. Consideremos con más detalle.
La foto de arriba muestra el campus de Qualcomm en San Diego, California: puede ver tres edificios y estaciones base de redes 5G y LTE. La cobertura 5G en la banda de 28 GHz (rango de onda milimétrica) es proporcionada por tres pequeñas celdas NR 5G: una está instalada en el techo del edificio, la otra en la pared del edificio y la tercera en el patio en el estante de tuberías. También hay una macrocelda LTE que brinda cobertura en el campus.
La red 5G es de tipo NSA, es decir, se basa en el núcleo y otros recursos de la red LTE. Esto proporciona una mayor confiabilidad de la conexión, porque en los casos en que el dispositivo del usuario está fuera de la cobertura de la red 5G en el rango de frecuencia milimétrica, la conexión no se interrumpe, sino que cambia al modo LTE (retroceso) y luego vuelve al modo 5G cuando esto es posible nuevamente.
Para mostrar el funcionamiento de esta red, se utiliza un dispositivo de suscripción de prueba basado en el módem Qualcomm X50 5G, que admite frecuencias sub6 y el rango de frecuencia milimétrica. En el aparato, 3 módulos de antena del rango milimétrico, dos de los cuales están instalados en el extremo izquierdo y derecho del terminal, y el tercero, en el extremo superior.
Este diseño del terminal y la red proporciona una alta fiabilidad de conexión incluso en casos en que el haz de la antena de la estación base 5G está bloqueado por la mano, el cuerpo del suscriptor u otros obstáculos. La calidad de la conexión prácticamente no depende de la orientación del terminal en el espacio: el uso de tres módulos de antena separados espacialmente forma una antena terminal cerca del diagrama de radiación esférica.
Así es como se ve gNB: una pequeña celda 5G con una antena digital activa plana de 256 elementos para el rango milimétrico. La red demuestra la alta eficiencia espectral del enlace descendente tanto de la estación base como del terminal: en promedio, tiende a 4 bit / s a 1 Hz para la estación base y aproximadamente 0.5 bit / s a 1 Hz para el terminal.
El diagrama muestra que la comunicación con el terminal proporciona un haz activo con el número 6, mientras que la estación está lista para cambiar a la comunicación con el terminal a través del haz 1 en caso de que los parámetros del haz 6 se deterioren, por ejemplo, debido a su bloqueo por cualquier obstáculo. La estación base compara constantemente la calidad de la comunicación en el haz activo y en otros haces, eligiendo el mejor candidato posible.
Y aquí está la situación en el lado de la terminal.
Se puede ver que el módulo de antena 2 ahora está activo, porque Actualmente ofrece las mejores opciones de comunicación. Pero si algo cambia, por ejemplo, el suscriptor mueve el terminal o los dedos para que el módulo 2 esté cerrado del haz gNB, entonces se activa uno de los módulos que puede proporcionar trabajo con la estación base 5G en la nueva "configuración" de la orientación del dispositivo.
Las "elipses" alargadas son patrones de haz terminal del terminal.
Esto garantiza la movilidad, la cobertura y la fiabilidad de la conexión.
Se proporciona conectividad, tanto en el modo de "línea de visión directa" de las antenas de la estación base y terminal, como en condiciones de señales re-reflejadas.
Escenario 1. Línea de visión
Tenga en cuenta que otro módulo de antena en el dispositivo está funcionando ahora.
Pero, ¿qué debería pasar al cambiar a un haz reflejado?
Vemos un número diferente del haz activo, la comunicación es proporcionada por otro módulo de antena. (Datos simulados).
Escenario 2. Trabajar en la reflexión.
La capacidad de trabajar con haces reflejados expande significativamente el área de cobertura 5G formada en el rango de milímetros.
Al mismo tiempo, la red LTE proporciona el papel de una base confiable, siempre lista para recoger el servicio del suscriptor en el momento en que abandona el área de cobertura 5G o envía al suscriptor a la red 5G en una situación en que esto sea posible.
A la izquierda está el suscriptor entrando al edificio. Su servicio es proporcionado por gNB 5G. A la derecha está el suscriptor en el edificio, que actualmente participa en la red LTE.
Los términos han cambiado. La persona que se está acercando al edificio todavía es atendida por la celda 5G, y la persona que sale del edificio, después de que la puerta principal debilita la señal 5G se ha abierto, es interceptada por la red 5G y ahora es servida por ella.
Y ahora la persona de la izquierda que ingresó al edificio y con su cuerpo bloqueado el rayo de la base 5G a su terminal se cambia al servicio de red LTE, mientras que la persona que salió del edificio ahora es "guiada" por el rayo de la base 5G.
En algunos casos, una red externa de ondas milimétricas de 5G también puede estar disponible en interiores. Las reflexiones de los edificios también serán compatibles aquí a medida que cambien las condiciones ambientales entre las antenas.
Se ve que inicialmente la señal se recibió desde la estación base en un "haz directo".
Luego, el interlocutor se acercó y bloqueó el haz, pero la conexión 5G no se interrumpió debido al cambio al haz reflejado desde la superficie del edificio de oficinas vecino.
Así es como funciona una red 5G en el rango de frecuencia milimétrica. Tenga en cuenta que en el experimento no se demostró que el seguimiento del terminal 5G se pueda transmitir de una estación base 5G a otra (transferencia móvil). Probablemente, en este experimento, este modo no fue probado.