Поделиться
Диапазон mmWave: секрет реализации потенциала 5G
5G mmWave — трансформирующая мир технология, которая выведет производительность на новый уровень и подарит пользовательский опыт, далеко превосходящий тот, что доступен сейчас в традиционных сотовых сетях. Ожидаемый рост распространения 5G mmWave несет дополнительную выгоду операторам мобильной связи за счет перенаправления трафика из перегруженных диапазонов 4G.
После более 10 лет исследований, разработок и экосистемных испытаний, коммерческие сервисы 5G mmWave теперь доступны в 82 городах США и более, чем в 160 округах Японии. В этих двух странах ведется широкомасштабная коммерциализация 5G. Помимо этого, уже семь стран вступили на начальный этап коммерциализации данной технологии: Австралия, Гонконг, Италия, Пуэрто-Рико, Сингапур, Тайвань, Южная Корея. У потребителей появился огромный выбор смартфонов и ноутбуков, точек доступа и клиентских устройств фиксированного беспроводного доступа с поддержкой mmWave.
В будущем можно ожидать появления 5G mmWave в Бразилии, Вьетнаме, Германии, Греции, Дании, Словении, Тайланде, Финляндии, Хорватии и Чили, так как эти страны уже выделили частоты для развития сетей 5G. В то же время процесс обсуждения и выделения частот для 5G идет в Австрии, Великобритании, Индии, Испании, Перу, Польше, России, Северной Македонии, Уругвае, Черногории, Швеции, Эстонии (по состоянию на декабрь 2021 года). Вскоре 5G начнут поддерживать все новые типы устройств различных уровней и ценовых сегментов.
mmWave — новая революционная технология, с которой у операторов мобильной связи, сервис-провайдеров и абонентов связано много важных вопросов. Какова будет окупаемость инвестиций при развертывании сетей 5G mmWave? Что будет происходить при ее масштабном внедрении? И, прежде всего, какие новые возможности откроет 5G mmWave? В данной статье представлены ответы на эти ключевые вопросы.
Развертывание mmWave повышает окупаемость 5G
Не так давно GSMA Intelligence исследовала экономику широкого круга сценариев развертывания 5G mmWave. Анализировались различные регионы, городские сети с высокой плотностью пользователей, внутренние сети предприятий и фиксированный беспроводной доступ (ФБД). Общие выводы оптимистичны: все сценарии продемонстрировали потенциальную экономическую эффективность развертывания mmWave. С краткими результатами исследования вы можете ознакомиться ниже.
- Городские сети с высокой плотностью пользователей. В отчете рассматривался период с 2021 до 2025 г. Выводы: возможно экономически выгодное развертывание технологии mmWave для получения дополнительной ёмкости в районах плотной городской застройки в Китае и Европе.
- Фиксированный беспроводной доступ (ФБД). Рассматривались три сценария развертывание ФБД: в городских районах Китая, пригородах в Европе и в сельской местности в США. Выводы: сети 5G ФБД будут рентабельны, если смогут захватить существенную долю рынка широкополосного доступа в жилом сегменте.
- Внутренние сети предприятий. Рассматривалось развертывание 5G mmWave в крупных офисных пространствах. Выводы: проекты могут быть рентабельны и давать экономию от 5 до 20%, если сервисы 5G необходимы для передачи существенной доли трафика данных внутри помещений.
Высококачественное обслуживание пользователей в коммерческих сетях 5G mmWave
Для оценки производительности 5G mmWave в крупномасштабных проектах компания Ookla* сравнила среднюю пропускную способность сетей 5G mmWave, 5G sub-6 и LTE. Использовались данные, полученные от реальных пользователей коммерческих сетей. Сети 5G mmWave оправдали ожидания, продемонстрировав пиковые скорости до 3 Гбит/с, при этом пропускная способность во многих случаях шестикратно превосходила показатели сетей 5G sub-6 и двадцатикратно — сетей LTE.
Кроме того, недавно Qualcomm вместе с Signal Research Group провели комплексные тесты в коммерческих сетях 5G mmWave в центре Чикаго. С расширением полосы пропускания в нисходящем канале до 800 МГц пиковые скорости выросли почти вдвое по сравнению с полосой 400 МГц, которая использовалась в первоначальном варианте, при этом пиковая скорость загрузки достигала 3,2 Гбит/с. В восходящем канале полоса пропускания теперь составляет 200 МГц с пиковыми скоростями до 200 Мбит/с.
Преимущества 5G mmWave в новых проектах
Технология 5G mmWave набирает популярность не только в коммерческих мобильных сетях, но и в новых сценариях с довольно разнообразными требованиями. Чтобы лучше понять возможности 5G mmWave, группа инженеров Qualcomm несколько лет проводила комплексные симуляционные и полевые тесты. Некоторые результаты для внутренних сетей предприятий, внутренних и внешних сетей различных площадок и транспортных хабов опубликованы в официальном блоге компании.
Погружение в атмосферу спортивных и развлекательных мероприятий
Qualcomm не первый год сотрудничает с владельцами площадок и организаторами различных мероприятий, развертывая у них передовые беспроводные сети, но 5G mmWave предлагает просто уникальные возможности. На выставке IFA 2020 компания Qualcomm представила проект расширения сетей 5G на площадках Live Nation, одной из крупнейших развлекательных компаний. Если говорить о спорте, то коммерческие сети mmWave сейчас действуют на 60 крупнейших стадионах Северной Америки, кроме того, планируется развертывание сетей на многих других площадках.
В Китае сеть 5G mmWave будет запущена к зимним Олимпийским играм 2022 года. В 2020 г. компания Qualcomm в тесном сотрудничестве с мобильным оператором и владельцем площадки спроектировала и протестировала новую сеть 5G mmWave, охватившую стадион, на котором проводились крупнейшие мероприятия в рамках чемпионата Америки по профессиональному американскому футболу. Благодаря широкой полосе пропускания, доступной в диапазоне 28 ГГц, существенно повысилась эффективность сети: для покрытия 98% трибун потребовалось всего 8 секторов mmWave, тогда как в случае LTE их число превысило бы сотню. При этом 5G mmWave способна обеспечить на порядок большую пропускную способность, чем не преминули воспользоваться болельщики на трибунах, которые непрерывно загружали, транслировали и выкладывали видео высокого разрешения, а также другой контент.
Широкополосный беспроводной доступ в каждый дом
5G mmWave — это не только новый уровень мобильной связи. Это еще и скоростной широкополосный доступ (ШПД) для предприятий и жителей городов, пригородов и сельской местности. Коммерческие перспективы обнадеживают. На сегодня услуги фиксированного беспроводного доступа предлагают 37 из 94 (~40%) операторов коммерческих сетей 5G, а более 30 OEM-производителей проектируют и разрабатывают более 80 ФБД-устройств на базе наших модемных решений 5G. В 2020 году Qualcomm вместе с U.S. Cellular и Ericsson провели сеанс связи ФБД в коммерческой сети 5G mmWave, в ходе которого на дистанции свыше 5 км. была достигнута стабильная скорость передачи более 100 Мбит/с. Это подтверждает возможность применения 5G mmWave для обеспечения скоростного, надежного и экономичного доступа в сельской местности и других районах с недостаточным уровнем обслуживания, что будет значительным продвижением в деле устранения цифрового неравенства.
Новые проекты и рост эффективности в промышленности
Один из ключевых разделов 16 релиза спецификации 3GPP посвящен расширению 5G для высокопроизводительных приложений промышленного интернета (industrial IoT, IIoT) и обеспечения сверхнадёжной беспроводной связи с низкими задержками. Ускоряя вместе с лидерами промышленной экосистемы появление фабрик будущего, Qualcomm наращивает работу по применению диапазона mmWave для широкого круга IIoT-проектов, требующих большой полосы пропускания. Удалось продемонстрировать то, что 5G mmWave даже в зашумлённой промышленной среде внутри зданий обеспечивает высококачественное покрытие и высокую ёмкость. Ведь это крайне необходимо для таких требовательных к полосе пропускания приложений, как видеостриминг и расширенная реальность (в том числе VR и AR). В первом проекте, реализуемом вместе с промышленным заказчиком и ведущим мобильным оператором, эксперты компании получили скорости свыше 1,5 Гбит/с в нисходящем и 120 Мбит/с в восходящем каналах, что полностью соответствовало всем предъявляемым требованиям.
Развитие технологии 5G mmWave
Опираясь на надежный фундамент технологии 5G NR, Qualcomm расширяет функциональность и повышает производительность и эффективность систем mmWave.
Один из примеров — впервые определенная в Release 16 технология интегрированного доступа и транспорта (integrated access and backhaul, IAB), позволяющая использовать базовые станции mmWave как для доступа, так и для транспортировки трафика. IAB устраняет необходимость в проводных транспортных сетях и расширяет возможности для наращивания плотности станций.
Дополнительная информация
Дополнительная информация по технологии 5G mmWave: вебинар RCR Wireless или презентации.
Для более глубокого знакомства с технологиями 5G зарегистрируйтесь на курсах Академии беспроводных технологий Qualcomm.
Познакомьтесь с подробными результатами тестов в коммерческих сетях 5G mmWave на вебинаре SRG.
Чтобы быть в курсе инноваций компании, подпишитесь на новостную рассылку по беспроводным технологиям.
* Компания Ookla® анализировала данные Speedtest Intelligence® по ежемесячной средней загрузке, полученные из ряда городов за период с 4-го квартала 2019 по 3-й квартал 2020 г. Торговый знак Ookla используется по лицензии и воспроизводится с разрешения компании.
Упомянутые в данной публикации продукты Qualcomm поставляются Qualcomm Technologies, Inc. и ее дочерними компаниями.
Короткая ссылка
