Tahun ini, anggota 3GPP mengadopsi spesifikasi NR 5G untuk penyebaran jaringan offline (SA). Spesifikasi ini harus memberikan dukungan untuk kemampuan baru - mulai dari segmentasi jaringan (pengiris jaringan) hingga rincian tingkat kualitas layanan (QoS) yang lebih besar. Untuk memprediksi kinerja nyata dari perangkat dengan dukungan untuk 5G dan Gigabit LTE yang beroperasi di jaringan dengan implementasi arsitektur otonom (SA), simulasi skala besar dilakukan dengan menggunakan data dari operator dari seluruh dunia. Kami menyarankan Anda membiasakan diri dengan hasilnya secara lebih rinci.
Tes kecepatan pengunduhan di jaringan 5G NR dalam kisaran hingga 6 GHz di Tokyo
Model segmen jaringan makro 5G NR SA di Tokyo mencakup 20 BTS NR baru yang berlokasi di lokasi yang sama dengan sel LTE yang ada. Model jaringan 5G NR di Tokyo beroperasi pada pita 100 MHz dari pita 3,5 GHz, dan jaringan inti Gigabit LTE TDD di tiga pita spektrum LTE (3 × 20 MHz) (lihat Gambar 1). Distribusi antara stasiun pangkalan dan perangkat dimodelkan berdasarkan peta 3D beresolusi tinggi dari Tokyo, dengan mempertimbangkan kemungkinan kerugian selama perambatan sinyal, bayangan, difraksi, kerugian ketika melewati gedung, gangguan, dll.
Selain itu, simulasi termasuk penggunaan berbagai teknologi radio, termasuk Massive MIMO untuk 5G NR dengan 256 elemen antena dan 4x4 MIMO untuk jaringan LTE TDD.
Dalam simulasi, beberapa jenis lalu lintas digunakan yang mensimulasikan penggunaan perangkat dalam kondisi nyata, yaitu menjelajah, mengunduh file, dan streaming video. Selain itu, pemodelan dilakukan untuk campuran yang berbeda dari perangkat akhir dengan kemampuan RF yang berbeda (smartphone dari kategori LTE yang berbeda).
Gambar 1: Hasil simulasi bandwidth jaringan 5G NR di Tokyo untuk rentang hingga 6 GHz saat beroperasi dalam mode mandiri (SA)Lebih dari 12.000 perangkat pengguna aktif dari berbagai jenis didistribusikan secara acak melalui jaringan, dengan sekitar 50% di antaranya berada di dalam ruangan dan 50% di luar ruangan. Pengujian menunjukkan peningkatan bandwidth jaringan untuk data hilir sekitar 5 kali ketika beralih dari jaringan TDE LTE dengan campuran perangkat LTE dari berbagai kategori ke jaringan NR 5G menggunakan perangkat multi-mode yang mendukung 5G NR dan Gigabit LTE. Keuntungan signifikan lainnya adalah bahwa indeks efisiensi spektral rata-rata meningkat 3 kali lipat.
Pemodelan juga memberikan wawasan tentang pengalaman pengguna nyata yang berinteraksi dengan jaringan baru. Untuk mengevaluasinya, kami menggunakan indikator utama yang diperoleh pada kemacetan jaringan yang berbeda. Pengukuran dilakukan saat menjelajah (lalu lintas tidak merata, menjelajah Internet dan jejaring sosial), mengunduh film resolusi tinggi (3 GB) dari penyimpanan cloud, serta streaming video 360 derajat (resolusi 8K, 120 bingkai per detik, adaptif bitrate).
Contoh pengoperasian perangkat 5G NR di jaringan Tokyo ditunjukkan pada Gambar 2. Kecepatan unduhan maksimum mencapai 357 Mbit / s, yang memungkinkan tanpa kehilangan untuk mengirim dan memutar video dalam resolusi 8K pada 120 f / s (grafik distribusi bitrate di sisi kanan gambar). Gambar 2 juga menunjukkan indikator utama yang diperoleh selama simulasi, termasuk kecepatan transfer data, kualitas sinyal, efisiensi spektral, peringkat MIMO dan frekuensi spektrum.
Gambar 2: Indikator utama untuk streaming video menggunakan jaringan 5G NR dalam kisaran hingga 6 GHz offline (SA)Simulasi lain memungkinkan untuk membandingkan bagaimana perangkat di jaringan mengirimkan data dalam kondisi kualitas sinyal yang berbeda - pada tanggal 10 (sinyal lemah / bekerja "di tepi sel"), ke-50 (kualitas sinyal rata-rata) dan persentil ke-90 (kondisi ideal) .
Hasil singkatnya adalah sebagai berikut (lihat Gambar 3):- lebih dari tiga kali peningkatan kecepatan pengunduhan selama penjelajahan web tercatat: 102 Mbit / dtk untuk kategori median pengguna jaringan 4G LTE dibandingkan 333 Mbit / dtk dalam jaringan 5G NR;
- ada sekitar tiga kali lipat penurunan dalam waktu respons: penundaan beban median menurun dari 48 hingga 14 ms;
- Anda dapat melihat tentang peningkatan empat kali lipat dalam kecepatan mengunduh file dalam sinyal lemah: 131 Mbps untuk 90% pengguna di jaringan 5G versus 32 Mbps untuk pengguna di jaringan LTE;
- untuk pengguna dalam persentil ke-10, kualitas streaming video yang mungkin meningkat dari 480p pada 30 fps dengan rendering warna 8-bit (LTE) menjadi 8K pada 120 fps dengan rendering warna 10-bit dan lebih tinggi (5G).
Gambar 3: Pengalaman Pengguna pada Perbandingan Cat 9 LTE dan 5G NRHasil yang diperoleh menunjukkan tidak hanya peningkatan kecepatan transfer data di jaringan 5G, tetapi juga kualitas komunikasi yang stabil bahkan ketika bekerja di tepi sel, yang memungkinkan kita untuk memikirkan skenario yang sama sekali baru untuk menggunakan jaringan tersebut.
Selain itu, simulasi memungkinkan perbandingan umum berbagai kategori perangkat dalam kondisi tertentu.
Pada Gambar 4, khususnya, dapat dilihat bahwa:- peningkatan kinerja yang signifikan dicatat ketika menggunakan jaringan 5G NR, misalnya, peningkatan kecepatan ke tingkat gigabit, penurunan penundaan, kualitas komunikasi yang stabil, dan peningkatan bandwidth jaringan;
- Pentingnya jaringan Gigabit LTE untuk menyediakan komunikasi yang cepat dan stabil bagi pengguna yang meninggalkan area jangkauan 5G NR.
Gambar 4: Indikator utama untuk pemodelan di Tokyo dengan lalu lintas yang tidak merata - data berdasarkan hasil yang diterima dari perangkat persentil ke-90Pemodelan Uplink pada jaringan 5G NR hingga 6 GHz di Tokyo
Kecepatan transfer data yang dapat dicapai menggunakan jaringan 5G sering menjadi bahan diskusi yang intens. Dan hampir selalu kita berbicara tentang kecepatan di saluran hilir dari jaringan dan tentang apa kemungkinan baru ini dapat memberikan, tetapi sangat sedikit yang dikatakan tentang kecepatan dalam uplink (uplink). Tetapi parameter terakhir tidak kalah penting, karena pengembang aplikasi perlu memahami kecepatan apa dalam uplink yang harus mereka harapkan dari jaringan generasi berikutnya sebelum mereka mulai mengembangkan atau memperbarui produk mereka.
Itulah mengapa kami adalah yang pertama di industri ini yang menambahkan kemungkinan pemodelan kecepatan unggah data yang diumumkan secara rinci sebagai bagian dari platform kami untuk menguji kemampuan jaringan 5G NR dan pengalaman pengguna berinteraksi dengan mereka. Platform ini dirancang sedemikian rupa untuk menyediakan data kuantitatif mengenai kinerja jaringan dunia nyata yang diharapkan dalam mengunggah data dan pengalaman pengguna saat bekerja dengan perangkat multi-mode 5G NR dan Gigabit LTE TDD yang beroperasi di jaringan NR / 5G NR otonom.
Seperti dapat dilihat pada Gambar 5, tes menunjukkan peningkatan hampir tiga kali lipat dalam kecepatan unggah data selama transisi menggunakan campuran perangkat yang berbeda dari jaringan LTE ke jaringan 5G NR.
Gambar 5: Hasil Simulasi Kemampuan Jaringan NR 5G dari Arsitektur Otonom Di Bawah 6 GHz untuk Saluran Data HuluGambar 6 menunjukkan contoh perangkat 5G NR yang mengimplementasikan model lalu lintas yang sesuai dengan mengunggah file PowerPoint ke "cloud". Kecepatan unggah maksimum dalam kasus penggunaan ini mencapai 78 Mbps dan butuh waktu kurang dari 30 detik untuk mentransfer file. Gambar ini juga menunjukkan indikator utama, termasuk kualitas sinyal, efisiensi spektral, peringkat MIMO, dan frekuensi spektrum.
Gambar 6: Kecepatan unggah file dan metrik kunci saat menggunakan jaringan 5G NR SA dalam kisaran di bawah 6 GHzMenyiarkan konten video langsung adalah contoh penting lain dari penggunaan perangkat modern. Kualitas terjemahan di sini secara langsung tergantung pada kecepatan mengunggah data ke jaringan (dalam uplink). Menimbang bahwa banyak jejaring sosial sudah menawarkan streaming video, jumlah pengguna yang tertarik di dalamnya semakin meningkat. Gambar 7 menunjukkan perbandingan antara kecepatan rata-rata saat menggunakan LTE UL CAT 13 dan 5G NR. Simulasi menunjukkan bahwa pengguna jaringan 5G dapat menyiarkan video real-time dalam 4K tanpa mengurangi kualitas gambar karena kehilangan paket, sedangkan pengguna LTE CAT 13 tidak memiliki bandwidth jaringan yang cukup untuk mengirimkan data dalam kualitas yang lebih tinggi dari 240p, dan bahkan dalam Dalam hal ini, beberapa paket hilang dan gambar secara berkala "membeku".
Gambar 7: Perbandingan transmisi video langsung antara SA 5G NR hingga 6 GHz dan LTE UL CAT 13Mewujudkan Mimpi 5G: Dari Simulasi ke Realitas
Pemodelan kemampuan jaringan 5G dan pengalaman pengguna berinteraksi dengan mereka menunjukkan potensi teknologi 5G, kinerjanya, dan pengoperasian jaringan TDE 5G dan Gigabit LTE dalam mode mandiri dalam kondisi nyata. Hasil juga mengkonfirmasi peningkatan yang signifikan dalam kecepatan pemuatan dan pembongkaran data yang dapat dicapai oleh 5G NR, dan kesiapan jaringan ini untuk skenario yang benar-benar baru untuk penggunaan dan implementasi layanan baru.
Selain simulasi ini (dan yang serupa lainnya untuk kota-kota lain di dunia), Qualcomm melakukan uji lapangan skala besar sepanjang tahun untuk memverifikasi modem Qualcomm Snapdragon X50 5G. Ini dilakukan bersamaan dengan OEM utama, penyedia infrastruktur dan operator seluler. Dan ini adalah langkah lain menuju penampilan di pasar gelombang pertama perangkat konsumen dengan dukungan 5G, yang diharapkan pada paruh pertama 2019.