5G sare mugikorretarako mikrouhin labea

 

5G sare mugikorrak, mikrouhin labea eta etorkizuneko joerak sare mugikorretan

 

CableFree 5G haririk gabeko sare mugikorra

5G mugikorreko komunikazioa 2020 inguruan eskuragarri egongo dela eta, industria dagoeneko nahiko argi ikusten hasi da berekin dakartzan erronka nagusiak, aukerak eta teknologiaren osagai nagusiak. 5G-k hari gabeko sarbide sareen errendimendua eta gaitasunak dimentsio askotan zabalduko ditu, adibidez banda zabaleko zerbitzu mugikorrak hobetuz, 10 Gbps-tik gorako datu tasak eskaintzeko 1 ms-ko latentziekin.

Mikrouhin labea egungo backhaul sareen funtsezko elementua da eta etorkizuneko 5G ekosistemaren zati gisa eboluzionatzen jarraituko du. 5G-n aukera bat irrati bidezko sarbide teknologia bera erabiltzea da sarbideetarako eta backhaul esteketarako, espektro baliabideen partekatze dinamikoarekin. Honek mikrouhinen atzeko aldeari osagarria eman diezaioke, batez ere irrati-nodo txiki kopuru handiagoa duten hedapen oso trinkoetan.

Gaur egun, mikrouhin bidezko transmisioa gailu mugikorreko gailurrean nagusitzen da, non oinarrizko makro estazio guztien% 60 konektatzen den. Konexio kopurua handitzen den arren, mikrouhin labeak merkatuan duen kuota nahiko konstantea izaten jarraituko du. 2019rako, oinarrizko estazio guztien ehuneko 50 inguru izango da (makro eta kanpoko zelula txikiak (ikus 3. irudia). Funtsezko papera izango du azken kilometroko sarbidean eta rol osagarria sareko agregazio atalean. aldi berean, zuntzaren transmisioak mugikorretarako backhaul merkatuan duen zatia handitzen jarraituko du eta 2019. urterako gune guztien ehuneko 40 inguru konektatuko du. Zuntza oso erabilia izango da sareen agregazio / metro zatietan eta gero eta azken kilometroetarako sarbidea lortzeko. Desberdintasun geografikoak ere egongo dira, biztanle dentsitate handiko hiri-guneek biztanle gutxiko auzo eta landa eremuak baino zuntz-sartze handiagoa izan dezaten, non mikrouhinak gailenduko diren bai ibilbide laburreko zein luzeko loturetarako.

Eraginkortasun espektrala
 

CableFree 5G Backhaul Mugikorreko Haririk gabeko Dorrea

Espektroaren eraginkortasuna (hau da, Hz bakoitzeko bit gehiago lortzea) lor daiteke ordenako goi mailako modulazioa eta modulazio moldatzailea bezalako tekniken bidez, ondo diseinatutako soluzioaren sistema goi mailako irabazia eta Sarrera anizkoitza, irteera anizkoitza (MIMO).

Modulazio

Mikrouhin-eramailean igorritako segundoko gehienezko sinbolo kopurua kanalaren banda zabalerak mugatzen du. Kuadratura Anplitudearen Modulazioak (QAM) ahalmen potentziala handitzen du ikur bakoitzari bitak kodetuz. Sinbolo bakoitzeko bi bit (4 QAM) ikur bakoitzeko 10 bit (1024 QAM) pasatzeak bost aldiz baino gehiagoko edukiera handitzen du.

Ordena altuagoko modulazio mailak posible izan dira ekipoek sortutako zarata eta seinale distortsioa murriztu duten osagaien teknologien aurrerapenen bidez. Etorkizunean 4096 QAM (12 bit ikur bakoitzeko) laguntza egongo da, baina muga teoriko eta praktikoetara hurbiltzen ari gara. Ordena altuagoko modulazioak zaratarekiko eta seinalearen distortsioarekiko sentsibilitate handiagoa suposatzen du. Hargailuaren sentsibilitatea 3 dB murrizten da modulazioko pauso handitu bakoitzeko, erlazionatutako gaitasun irabazia txikiagoa den bitartean (ehunekoetan). Adibide gisa, edukiera irabazia ehuneko 11 da 512 QAM-tik (9 bit sinbolo bakoitzeko) 1024 QAM-ra (10 bit sinbolo bakoitzeko) igarotzean.

Egokitzapen modulazioa
 

CableFree Microwave Link telekomunikazio dorre batean instalatuta

Modulazioa handitzeak irratia hedapen anomalien aurrean sentikorragoa bihurtzen du, hala nola euria eta bide anitzeko lausotzea. Mikrouhin labearen luzera mantentzeko, sentsibilitate handiagoa konpentsatu daiteke irteerako potentzia handiagoarekin eta antena handiagoekin. Modulazio moldatzailea oso irtenbide kostu-eraginkorra da hedapen baldintza guztietan errendimendua maximizatzeko. Praktikan, modulazio moldatzailea ordena handiko modulazio extremoarekin hedatzeko ezinbesteko baldintza da.

Modulazio egokitzaileari esker, lehendik dagoen mikrouhin saltua berritzea ahalbidetzen da, adibidez, 114 Mbps-tik 500 Mbps-ra. Ahalmen handiagoa eskuragarritasun txikiagoarekin dator. Adibidez, erabilgarritasuna ehuneko 99.999tik (urteko 5 minutuko etenaldia) 114 Mbps-ko denboraren ehuneko 99.99ra (urteko 50 minutuko etenaldia) 238 Mbps-ra murrizten da. Sistemaren irabazia Sistema gaineko irabazia parametro gakoa da mikrouhin labearentzat. 6 dB-ko sistema irabazia handiagoa erabil daiteke, adibidez, erabilgarritasun berdina duten bi modulazio urrats handitzeko, eta horrek ehuneko 30 arte edukiera handiagoa eskaintzen du. Bestela, lupuaren luzera handitzeko edo antena tamaina txikitzeko edo guztien konbinazio bat erabil daiteke. Sistemaren irabazien gaineko laguntzaileen artean honakoak aipa daitezke: akatsen zuzenketa kodeketa eraginkorra, hargailuen zarata maila baxua, irteerako potentzia handiagoaren funtzionamendurako aurresortzapen digitala eta potentzia eraginkorra duten anplifikadoreak, besteak beste.

MIMO sarrera anizkoitza, irteera anizkoitza (MIMO)
MIMO 3GPP eta Wi-Fi irrati sarbideetan eraginkortasun espektrala handitzeko asko erabiltzen den teknologia heldua da, non ahalbidetzea eta errendimendua handitzeko modu eraginkorra eskaintzen duen eskuragarri dagoen espektroa mugatua den tokian. Historikoki, mikrouhin-aplikazioen espektroaren egoera lasaiagoa izan da; maiztasun banda berriak jarri dira eskuragarri eta teknologia etengabe garatu da gaitasun eskakizunak betetzeko. Hala ere, herrialde askotan mikrouhin aplikazioetarako gainerako espektro baliabideak agortzen hasi dira eta teknologia osagarriak behar dira etorkizuneko eskakizunak betetzeko. 5G Mobile Backhaul-entzat, MIMO mikrouhinen maiztasunetan sortzen ari den teknologia da espektroaren eraginkortasuna eta, beraz, eskuragarri dagoen garraio ahalmena areagotzeko modu eraginkorra eskaintzen duena.

5G Backhaul Mugikorrerako inguruneko islapenetan oinarritzen diren MIMO sistema "ohikoek" ez bezala, kanalak puntuz puntuko MIMO mikrouhin sistemetan "ingeniaritza" dute errendimendu optimoa lortzeko. Hori lortzen da antenak espazio-bereizketarekin instalatuz, hop distantziaren eta maiztasunaren araberakoa. Printzipioz, errendimendua eta edukiera linealki handitzen dira antenen kopuruarekin (hardware kostu osagarriaren kaltetan, noski). NxM MIMO sistema bat N transmisore eta M hargailu erabiliz eraikitzen da. Teorian ez dago N eta M balioetarako mugarik, baina antenak espazialki bereizi behar direnez, muga praktikoa dago dorrearen altueraren eta inguruaren arabera. Hori dela eta, 2 × 2 antenak dira MIMO sistema mota bideragarriena. Antena hauek polarizatu bakarrekoak (bi sistema eramaileak) edo polarizatu bikoak (lau sistema eramaileak) izan daitezke. MIMO tresna erabilgarria izango da mikrouhin laburraren ahalmena gehiago eskalatzeko, baina oraindik fase hasieran dago; esate baterako, bere arauzko egoera oraindik herrialde gehienetan argitu behar da eta hedapen eta plangintza ereduak finkatu behar dira. Antena bereiztea ere desafiatzailea izan daiteke batez ere maiztasun baxuagoetarako eta hop luzera luzeagoetarako.

Espektro gehiago
5G Mugikorretarako Backhaul-erako mikrouhinen edukiera tresna-koadroaren beste atal batek espektro gehiagorako sarbidea lortzea dakar. Hemen uhin milimetrikoen bandak (lizentziarik gabeko 60 GHz banda eta baimendutako 70/80 GHz banda) gero eta ospea handiagoa dira merkatu askotan espektro berrira sarbidea lortzeko modu gisa (ikus Mikrouhin Maiztasun Aukeren atala informazio gehiago lortzeko). Banda hauek maiztasun-kanal askoz ere zabalagoak eskaintzen dituzte, 5G Mobile Backhaul ahalbidetzen duten gigabit anitzeko sistemen kostu eraginkorra eta gigabit sistema zabaltzea errazten dutenak.

Etekinaren eraginkortasuna
Eraginkortasunaren eraginkortasunak (hau da, karga bakoitzeko datu bit gehiago), geruza anitzeko goiburuko konpresioa eta irrati esteken agregazioa / lotura bezalako ezaugarriak ditu, pakete korronteen portaeran oinarritzen direnak.

Geruza anitzeko goiburuko konpresioa
Geruza anitzeko goiburuko konpresioak beharrezko informazioa kentzen du datuen fotogrametako goiburuetatik eta trafikoa lortzeko edukiera askatzen du, 7. irudian erakusten den moduan. Konprimitzean, goiburu bakoitza identitate bakarra ordezkatzen da igorle aldean, alderantzizko prozesua. hartzaileen aldetik. Goiburuko konpresioak erabilera-irabazia nahiko handiagoa ematen du fotograma tamaina txikiagoko paketeentzat, haien goiburuak fotograma tamaina osoaren zati nahiko handiagoa baita. Horrek esan nahi du lortzen den gaitasun gehigarria goiburu kopuruaren eta fotograma tamainaren arabera aldatzen dela, baina normalean ehuneko 5-10eko irabazia izaten da Ethernet, IPv4 eta WCDMArekin, batez besteko fotograma tamaina 400-600 bytekoa da eta ehuneko 15-20 irabazia. Ethernet, MPLS, IPv6 eta LTE-rekin batez besteko fotograma tamaina bera dutenak.

Zifra horiek suposatzen dute inplementatutako konpresioak transmititzen diren goiburu bakarren kopurua onartzen duela. Gainera, goiburuaren konpresioak sendoa eta erabiltzeko oso erraza izan behar du, adibidez autoikaskuntza, gutxieneko konfigurazioa eta errendimendu adierazle integrala eskainiz.

Irrati esteken agregazioa (RLA, Bonding)
Irrati lotura mikrouhin labean LTEn eramaileen agregazioaren antzekoa da eta trafiko hazkundea laguntzeko tresna garrantzitsua da, mikrouhin lupuluen kuota handiagoa garraiatzaile anitzekin hedatzen baita, 8. irudian erakusten den moduan. Bi teknikek irrati eramaileak anitz batzen dituzte birtuala da, beraz, bai gailur-ahalmena hobetuz eta baita errendimendu eraginkorra handituz multiplexatze estatistikoaren irabaziaren bidez. Ehuneko ia 100eko eraginkortasuna lortzen da, datu-pakete bakoitzak gailurreko ahalmen agregatu osoa erabil dezakeelako protokoloaren gaineko murriztapen txikiarekin, trafiko-ereduen arabera. Irrati esteken lotura egokituta dago mikrouhin labea garraiatzeko irtenbide zehatzetarako. Adibidez, irrati-garraiatzaile bakoitzaren portaera independentea onartzen du modulazio moldatzailea erabiliz, baita degradazio dotorea ere garraiolari bat edo gehiago hutsegitean (N + 0 babesa).

Garraiolarien agregazioa bezala, irrati loturen loturak garatzen jarraituko da gaitasun handiagoak eta garraiatzaile konbinazio malguagoak onartzeko, adibidez garraiatzaile gehiago, banda zabalera desberdineko garraiatzaileak eta maiztasun banda desberdinetako garraiatzaileak bateratzeko laguntzaren bidez.

Sarea optimizatzea
Tresna-kutxaren hurrengo atala sareen optimizazioa da. Honek sareak dentsifikatzea eskatzen du, maiztasun kanal gehigarrien beharrik gabe, interferentziak arintzeko ezaugarrien bidez, errendimendu oso altuko (SHP) antenak eta transmisio automatikoko potentziaren kontrolak (ATPC). SHP antenek efektiboki ezabatzen dituzte interferentzia alboko lobulu oso baxuko erradiazio ereduen bidez. ETSI 4. klasea betetzen dute. ATPC-k transmisio ahalmena automatikoki murriztea ahalbidetzen du hedapen baldintza onetan (hau da, gehienetan), sareko interferentzia modu eraginkorrean murriztuz. Ezaugarri horiek erabiltzeak sarean behar diren maiztasun kanal kopurua murrizten du eta kanal bakoitzeko sareko edukiera osoaren ehuneko 70 arte handiago eman dezake. Des lerrokatzeagatik edo hedapen trinkoagatik eragindako interferentziek sare askotan atzeraeramena sortzea mugatzen dute. Sarearen plangintza zainduak, antena aurreratuak, seinaleak prozesatzeak eta ATPC funtzioak sare mailan erabiltzeak interferentzien eragina murriztuko dute.

Etorkizunera begira, 5G eta haratago
 

CableFree 5G haririk gabeko teknologia mugikorra

Hurrengo urteetan, 5G sare mugikorretarako mikrouhin-edukiera tresnak garatu eta hobetu egingo dira, eta 10 Gbps-eko edo gehiagoko ahalmenak konbinatuta erabiliko dira. Jabetzaren guztizko kostua ahalmen handiko konfigurazio arruntetarako optimizatuko da, hala nola garraiolari anitzeko soluzioak.

Utzi mezu bat 

Mezu zerrenda