No MWC2019, a Qualcomm mostrou um vídeo com cenários interessantes para o uso de uma rede externa de ondas milimétricas de 5G, fora do escritório e, em alguns casos, dentro de casa. Vamos considerá-los com mais detalhes.
A foto acima mostra o campus da Qualcomm em San Diego, Califórnia - você pode ver três prédios e estações base de redes 5G e LTE. A cobertura 5G na faixa de 28 GHz (faixa de ondas milimétricas) é fornecida por três pequenas células NR de 5G - uma é instalada no telhado do prédio, a outra na parede do prédio e a terceira no pátio do rack de tubos. Há também uma célula macro LTE fornecendo cobertura do campus.
A rede 5G é do tipo NSA, ou seja, depende do núcleo e de outros recursos da rede LTE. Isso fornece maior confiabilidade da conexão, porque nos casos em que o dispositivo do usuário está fora da cobertura da rede 5G na faixa de frequência milimétrica, a conexão não é interrompida, mas alterna para o modo LTE (fallback) e retorna ao modo 5G quando isso se torna possível novamente.
Para mostrar a operação dessa rede, um dispositivo de teste de teste é usado com base no modem Qualcomm X50 5G, que suporta as frequências sub6 e a faixa de freqüência em milímetros. No aparelho - 3 módulos de antena da faixa milimétrica, dois dos quais estão instalados nas extremidades esquerda e direita do terminal e o terceiro - na extremidade superior.
Esse design do terminal e da rede oferece alta confiabilidade de conexão, mesmo nos casos em que o feixe da antena da estação base 5G é bloqueado pela mão, pelo corpo do assinante ou por outros obstáculos. A qualidade da conexão praticamente não depende da orientação do terminal no espaço - o uso de três módulos de antena espacialmente separados forma uma antena terminal próxima ao padrão de radiação esférica.
É assim que o gNB se parece - uma pequena célula 5G com uma antena ativa digital plana de 256 elementos para a faixa de milímetros. A rede demonstra a alta eficiência espectral do downlink da estação base e do terminal - em média, tendendo a 4 bits / s a 1 Hz para a estação base e a cerca de 0,5 bit / s a 1 Hz para o terminal.
O diagrama mostra que a comunicação com o terminal fornece um feixe ativo com o número 6, enquanto a estação está pronta para mudar para a comunicação com o terminal via feixe 1, caso os parâmetros do feixe 6 se deteriorem, por exemplo, devido ao seu bloqueio por qualquer obstáculo. A estação base compara constantemente a qualidade da comunicação no feixe ativo e em outros feixes, escolhendo o melhor candidato entre os possíveis.
E aqui está a situação do lado do terminal.
Pode-se ver que o módulo da antena 2 está agora ativo, porque atualmente, oferece as melhores opções de comunicação. Mas se algo mudar, por exemplo, o assinante move o terminal ou os dedos para que o módulo 2 seja fechado do feixe de gNB, então um dos módulos é ativado que pode fornecer trabalho com a estação base 5G na nova "configuração" da orientação do dispositivo.
"Elipses" alongadas são padrões de feixe do terminal.
Isso garante mobilidade, cobertura e confiabilidade da conexão.
A conectividade é garantida no modo "linha de visão direta" das antenas da estação base e terminal e nas condições dos sinais refletidos.
Cenário 1. Linha de visão
Observe que outro módulo de antena no dispositivo está funcionando agora.
Mas o que deve acontecer ao mudar para um feixe refletido.
Vemos um número diferente do feixe ativo, a comunicação é fornecida por outro módulo de antena. (Dados simulados).
Cenário 2. Trabalho de reflexão
A capacidade de trabalhar com vigas refletidas expande significativamente a área de cobertura 5G formada na faixa de milímetros.
Ao mesmo tempo, a rede LTE fornece o papel de uma fundação confiável, sempre pronta para atender o serviço do assinante nos momentos em que ele sai da área de cobertura 5G ou envia o assinante para a rede 5G em uma situação em que isso se torna possível.
À esquerda está o assinante entrando no edifício. Seu serviço é fornecido por gNB 5G. À direita, está o assinante do prédio, que está atualmente envolvido na rede LTE.
Os termos foram alterados. A pessoa que se aproxima do prédio ainda é atendida pela célula 5G, e a pessoa que sai do prédio, depois que a porta da frente enfraquece o sinal 5G, é interceptada pela rede 5G e agora é atendida por ela.
E agora a pessoa à esquerda que entrou no prédio e com seu corpo bloqueou o feixe da base 5G para o terminal, passou para o serviço de rede LTE, enquanto a pessoa que saiu do prédio agora é "guiada" pelo feixe da base 5G.
Em alguns casos, uma rede externa de ondas milimétricas de 5G também pode estar disponível em ambientes fechados. As reflexões dos edifícios também serão apoiadas aqui, pois as condições ambientais entre as antenas mudam.
Vê-se que inicialmente o sinal foi recebido da estação base em um "feixe direto".
Em seguida, o interlocutor apareceu e bloqueou o feixe, mas a conexão 5G não foi interrompida devido à mudança para o feixe refletido na superfície do prédio de escritórios vizinho.
É assim que uma rede 5G opera na faixa de frequência em milímetros. Observe que no experimento não foi mostrado que o rastreamento do terminal 5G pode ser transmitido de uma estação base 5G para outra (transferência móvel). Provavelmente, neste experimento, este modo não foi testado.