Бидејќи 5G мобилната комуникација стана достапна околу 2020 година, индустријата веќе започна да развива прилично јасен преглед на главните предизвици, можности и клучни технолошки компоненти што ги вклучува. 5G ќе ги прошири перформансите и можностите на мрежите за безжичен пристап во многу димензии, на пример, подобрување на мобилните широкопојасни услуги за да се обезбедат брзини на податоци над 10 Gbps со латентен период од 1 ms.

Микробранова печка е клучен елемент на тековните мрежи за враќање и ќе продолжи да се развива како дел од идниот 5G екосистем. Опција во 5G е да се користи истата технологија за радио пристап и за линковите за пристап и за враќање, со динамично споделување на ресурсите на спектарот. Ова може да обезбеди дополнување на микробранова backhaul особено во многу густа распоредувања со поголем број на мали радио јазли.

Денес, микробранова пренос доминира мобилни Backhaul, каде што се поврзува околу 60 проценти од сите макро базни станици. Дури и додека расте вкупниот број на врски, уделот на микробранова печка на пазарот ќе остане прилично константен. До 2019 година, тој сè уште претставува околу 50% од сите базни станици (макро и надворешни мали ќелии (види слика 3). )Е игра клучна улога во пристапот на последната милја и комплементарната улога во агрегациониот дел од мрежата. во исто време, преносот на влакна ќе продолжи да го зголемува својот удел на пазарот за мобилни операции и до 2019 година ќе поврзе околу 40 проценти од сите страници. Влакната ќе бидат широко користени во агрегационите / метро делови на мрежите и сè повеќе за пристап на последната милја Исто така, ќе има географски разлики, со густо населени урбани области кои имаат поголема продирање на влакна отколку помалку населените приградски и рурални области, каде што ќе преовладуваат микробранова печка и за врски со кратки и за долги релации.

Спектрална ефикасност

Безжична кула CableFree 5G Mobile Backhaul

Ефикасноста на спектарот (т.е. добивање на повеќе битови по Hz) може да се постигне преку техники како модулација од повисок ред и адаптивна модулација, супериорно стекнување на системот на добро дизајнирано решение и повеќе влез, повеќе излез (MIMO).

модулација

Максималниот број на симболи во секунда пренесувани на носачот на микробранова печка е ограничен со ширината на ширина на каналот. Квадратура амплитудна модулација (QAM) се зголемува потенцијалниот капацитет од страна на кодирање битови на едни симбол. Преместувањето од два бита по симбол (4 QAM) на 10 бита по симбол (1024 QAM) обезбедува повеќе од петкратно зголемување на капацитетот.

Овозможени се повисоки нивоа на модулација преку напредок во компонентните технологии што го намалија бучавата и изобличувањето на сигналот генерирана од опремата. Во иднина ќе има поддршка до 4096 QAM (12 бита по симбол), но ние се приближуваме до теоретските и практичните граници. Модулацијата од повисок ред подразбира зголемена чувствителност на бучава и нарушување на сигналот. Чувствителноста на приемникот се намалува за 3 dB за секој зголемен чекор во модулацијата, додека поврзаната добивка на капацитет станува сè помала (процентуално). Како пример, зголемувањето на капацитетот е 11 проценти кога се движите од 512 QAM (9 бита по симбол) на 1024 QAM (10 бита по симбол).

Адаптивна модулација

CableFree микробранова врска врската е инсталирана на телеком кула

Зголемувањето на модулацијата го прави радиото почувствително на аномалиите на размножување, како што се дождот и избледувањето на повеќе патеки. За да се одржи микробранова должина хоп, зголемената чувствителност може да се компензира со поголема моќност и поголема антени. Адаптивната модулација е многу рентабилно решение за да се зголеми пропусната моќ во сите услови на размножување. Во пракса, адаптивна модулација е предуслов за распоредување со екстремни модулација висок ред.

Адаптивната модулација овозможува постојниот микробранова хоп да се надогради од, на пример, 114 Mbps на дури 500 Mbps. Поголемиот капацитет доаѓа со помала достапност. На пример, достапноста е намалена од 99.999 проценти (5 минути годишен прекин) на 114 Mbps на 99.99 проценти од времето (50 минути годишен прекин) на 238 Mbps. Засилување на системот Супериорната добивка на системот е клучен параметар за микробранова печка. Може да се користи 6 dB поголема добивка на системот, на пример, за да се зголемат два чекори на модулација со иста достапност, што обезбедува до 30 проценти поголем капацитет. Алтернативно може да се користи за да се зголеми должината на хоп или намалување на големината на антената, или комбинација од сите. Соработници за супериорно стекнување на системот вклучуваат ефикасно кодирање за корекција на грешки, ниски нивоа на бучава на приемникот, дигитално предисторционирање за поголема моќност на излезот и енергетски ефикасни засилувачи, меѓу другите.

Повеќе влез MIMO, повеќе излез (MIMO)
MIMO е зрела технологија која широко се користи за зголемување на спектралната ефикасност во 3GPP и Wi-Fi радио пристапот, каде што нуди економичен начин за зголемување на капацитетот и пропусната моќ таму каде што расположивиот спектар е ограничен. Историски гледано, состојбата со спектарот за апликации во микробранова печка е порелаксирана; достапни се нови фреквентни опсези и технологијата постојано се развива за да се исполнат барањата за капацитет. Сепак, во многу земји преостанатите ресурси на спектарот за апликации во микробранова печка почнуваат да се исцрпуваат и потребни се дополнителни технологии за да се исполнат идните барања. За 5G Mobile Backhaul, MIMO на микробранова фреквенција е нова технологија која нуди ефективен начин за понатамошно зголемување на ефикасноста на спектарот и така на располагање на капацитетот за транспорт.

За разлика од „конвенционалните“ MIMO системи, кои се базираат на рефлексии во околината, за 5G Mobile Backhaul, каналите се „изработуваат“ во микробранови печки од MIMO од точка до точка за оптимални перформанси. Ова се постигнува со поставување на антени со просторна одвоеност што е на далечина-хоп и фреквенцијата зависни. Во принцип, автопат и зголемување на капацитетот линеарно со бројот на антени (на сметка на дополнителни трошоци на хардвер, се разбира). NxM MIMO систем е конструиран со употреба на N предаватели и M приемници. Теоретски нема ограничување за вредностите N и M, но бидејќи антените мора да бидат просторно одделени, постои практично ограничување во зависност од висината на кулата и околината. Поради оваа причина, 2 × 2 антени е најизводливиот тип на MIMO систем. Овие антени би можел да биде еден поларизирани (две носечки систем) или двојна поларизација (системот четири превозникот). MIMO ќе биде корисна алатка за понатамошно скалирање на капацитетот на микробранова печка, но сè уште е во рана фаза каде што, на пример, неговиот регулаторен статус сè уште треба да се разјасни во повеќето земји, и сè уште треба да се воспостават модели за размножување и планирање. Раздвојувањето на антената исто така може да биде предизвик особено за пониски фреквенции и подолги должини на хоп.

Повеќе спектар
Друг дел од полето за алатки со капацитет на микробранова печка за 5G Mobile Backhaul вклучува добивање пристап до поголем спектар. Тука опсезите со милиметарски бранови - нелиценцираните опсези од 60 GHz и лиценцираниот опсег од 70/80 GHz - растат во популарност како начин за добивање пристап до нов спектар на многу пазари (видете во делот Опции за фреквенција на микробранова печка за повеќе информации). Овие опсези исто така нудат многу пошироки фреквентни канали, кои го олеснуваат распоредувањето на економични, мулти-гигабитни системи кои овозможуваат 5G Mobile Backhaul.

Ефикасност на пропусната моќ
Ефикасност на пропусната моќ (т.е. повеќе податоци за носивост по бит), вклучува карактеристики како компресија на повеќеслојни заглавија и агрегација / поврзување на радиоврски, кои се фокусираат на однесувањето на пакетите.

Компресија на повеќеслојни заглавија
Повеќеслојната компресија на заглавието ги отстранува непотребните информации од заглавјата на рамките на податоци и ослободува капацитет за сообраќајни цели, како што е прикажано на слика 7. На компресија, секој уникатен заглавие се заменува со единствен идентитет од страната на преносот, процес што е обратен на страната на примање. Компресијата на заглавието обезбедува релативно поголема добивка во искористеноста за пакети со помала големина на рамката, бидејќи нивните заглавија сочинуваат релативно поголем дел од вкупната големина на рамката. Ова значи дека добиениот дополнителен капацитет варира во зависност од бројот на заглавија и големината на рамката, но типично е 5-10% добивка со Ethernet, IPv4 и WCDMA, со просечна големина на рамката од 400-600 бајти и 15-20% добивка со Ethernet, MPLS, IPv6 и LTE со иста просечна големина на рамката.

Овие бројки претпоставуваат дека спроведената компресија може да го поддржи вкупниот број на уникатни заглавија што се пренесуваат. Покрај тоа, компресијата на заглавието треба да биде робусна и многу едноставна за употреба, на пример, да нуди самостојно учење, минимална конфигурација и сеопфатни индикатори за перформанси.

Агрегација на радио врски (RLA, сврзување)
Поврзувањето на радио врски во микробранова печка е слично на агрегацијата на носачи во LTE и е важна алатка за поддршка на континуиран раст на сообраќајот, бидејќи поголем дел од микробранова хопла се распоредени со повеќе носачи, како што е илустрирано на слика 8. Двете техники собираат повеќе радио-носачи во еден виртуелен, така и подобрување на врв капацитет, како и зголемување на ефективна автопат преку статистички мултиплексирање добивка. Постигната е скоро 100 процентна ефикасност, бидејќи секој пакет со податоци може да го искористи вкупниот агрегиран максимален капацитет со само мало намалување на протоколот, без оглед на сообраќајните обрасци. Сврзувањето со радио врски е прилагодено за да обезбеди супериорни перформанси за конкретното решение за транспорт на микробранова печка. На пример, може да поддржува независно однесување на секој радио-носач со употреба на адаптивна модулација, како и благодатна деградација во случај на дефект на еден или повеќе носачи (заштита од N + 0).

Исто како агрегацијата на носачот, сврзувањето со радио врски ќе продолжи да се развива за да поддржува повисоки капацитети и пофлексибилни комбинации на носачи, на пример преку поддршка за агрегација на повеќе носачи, носачи со различен опсег на опсег и носачи во различни фреквентни опсези.

Оптимизација на мрежата
Следниот дел од полето за капацитети е мрежно оптимизирање. Ова вклучува згуснување на мрежите без потреба од дополнителни фреквентни канали преку одлики за ублажување на пречките, како антени со супер високи перформанси (SHP) и автоматска контрола на моќноста на преносот (ATPC). Антените на МХП ефикасно ги потиснуваат пречките преку многу ниски обрасци на радијација, исполнувајќи ја ЕТСИ класа 4. ATPC овозможува моќноста на преносот автоматски да се намали за време на поволните услови на размножување (т.е. во најголем дел од времето), со што ефективно се намалуваат пречките во мрежата. Користењето на овие функции, се намалува бројот на радиофреквенциски канали потребни во мрежата и може да донесе до 70 проценти повеќе вкупниот капацитет на мрежата по канал. Пречки поради неусогласеност или густа распоредување е ограничување backhaul зголемување во многу мрежи. Внимателното планирање на мрежата, напредните антени, обработката на сигналот и употребата на одликите на ATPC на мрежно ниво ќе го намалат влијанието од пречки.

Гледајќи во иднината, 5G и понатаму

CableFree 5G Мобилна безжична технологија

Во текот на следните години, алатките за микробранова печка за мобилни мрежи 5G ќе се развиваат и подобруваат и ќе се користат во комбинации што овозможуваат капацитети од 10 Gbps и пошироко. Вкупните трошоци за сопственост ќе бидат оптимизирани за вообичаени конфигурации со голем капацитет, како што се решенија со повеќе оператори.

Претходна:1 + 0, 1 + 1, 2 + 0 распоредувања

Следно:Бледнее дожд на врските со микробранова печка

Остави порака

Список со пораки

Коментарите се објавуваат ...