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DSS. Herramienta para despliegue de 5G

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5G tiene como objetivo proporcionar gigabits de rendimiento, conexiones de baja latencia altamente confiables para la automatización industrial y otras aplicaciones sensibles al tiempo. Sin embargo, para cumplir, las redes 5G requieren una cobertura 5G ubicua y sin interrupciones. El gran desafío es la disponibilidad y el tipo de espectro de RF. Los estándares 5G, a partir de la versión 15, admiten espectros tanto en las bandas sub-seis GHz como en ondas milimétricas. Sin embargo, para ofrecer gigabits de rendimiento, se necesitan grandes trozos de espectro de RF, la mayoría de los cuales están disponibles en ondas milimétricas. Desafiante, la pérdida de espacio libre de RF aumenta con la frecuencia de operación.

Por ejemplo, se produce una pérdida adicional de aproximadamente 8 dB a medida que pasamos de la operación de servicio de 800 MHz a la operación de servicio de 1900 MHz. Esta pérdida es más pronunciada en ondas milimétricas y la pérdida de espacio libre de RF puede ser tan alta o incluso superior a 30 dB en comparación con las bandas inferiores. Además, la cobertura de RF es más susceptible a las condiciones ambientales en ese rango de frecuencia, lo que significa ofrecer una cobertura perfecta en un área de servicio de 800MHz, potencialmente de 20 a 30 veces la cantidad de sitios celulares que se necesitan en ondas milimétricas.

Esto crea un desafío de implementación de 5G para los proveedores de servicios de dos maneras:

  • Escala de implementación: los proveedores tendrían que implementar una cantidad irrazonable de sitios celulares para lograr un área de cobertura comparable por debajo de los 6 GHz.
  • Disponibilidad de banda: las bandas inferiores que ya están limitadas en ancho de banda, pueden tener ya limitaciones de capacidad con los usuarios de LTE.

 

¿Cómo pueden los proveedores de servicios acelerar la implementación de 5G?

La pregunta que enfrentan los proveedores de servicios es cómo acelerar la velocidad del despliegue de 5G en tales condiciones. Por lo general, los operadores móviles adquieren nuevo espectro para implementar una nueva tecnología inalámbrica (2G, 3G, 4G y 5G) o reagrupar el espectro existente; sin embargo, ambas metodologías son costosas y largas de implementar. Además, la reagrupación puede no ser una buena opción a menos que se actualice la base de suscriptores a la última tecnología. Por lo tanto, para implementar 5G, la reutilización del espectro de banda baja de LTE cuando el número de suscriptores de 5G no es grande, puede significar un cuello de botella de capacidad para los suscriptores de LTE, mayor interferencia y degradación del rendimiento de la red LTE existente.

Una forma más ágil y eficiente de introducir 5G rápidamente sería asignar dinámicamente recursos de RF entre los suscriptores de 5G y LTE en el área de servicio de LTE de banda baja existente. Este método puede permitir a los proveedores maximizar la cobertura 5G en un corto período de tiempo y, dependiendo de la demanda de alto rendimiento, pueden implementar puntos calientes de 5G en el espectro de banda superior.

5g

Dynamic Spectrum Sharing – Compartición dinámica de espectro – (DSS)

La tecnología de intercambio dinámico de espectro (DSS) es ese factor x. En la mayoría de los casos, DSS se puede implementar como una actualización de software para las radios LTE existentes, permite a los proveedores de servicios acelerar la implementación de 5G NR y expandir el área de cobertura de 5G NR sin una inversión significativa en la regeneración del espectro de banda baja existente. La tecnología DSS aprovecha el modo Non Standalone (NSA) al compartir de forma dinámica e inteligente el espectro LTE de banda baja con suscriptores de LTE y 5G NR. Además, la configuración de NSA permite que la comunicación del plano de control y la gestión de la red móvil se realicen a través de la infraestructura LTE, mientras que el nuevo espectro 5G, especialmente en el medio de la banda de ondasmilimétricas, se puede utilizar para aumentar la capacidad del tráfico del plano del usuario.

Comprensión del entorno de RF para DSS

El DSS se implementa mediante la programación de usuarios NR en las subtramas de LTE y, al mismo tiempo, no garantiza ningún impacto respectivo en los usuarios de LTE en términos de canales esenciales, como las señales de referencia utilizadas para la sincronización y las mediciones de downlink (DL). El otro aspecto del diseño de DSS es ajustar las señales de referencia 5G NR dentro de las subtramas de manera que no afecte a las mediciones y la sincronización de downlink.

Compartir división de tiempo

El uso compartido de la división de tiempo asigna diferentes intervalos de tiempo a diferentes tecnologías, esto se realiza mejor con LTE y 5G ya que ambos tienen un tiempo de trama de 10 ms con 10 subtramas y cada subtrama (1 ms) se puede asignar a LTE o 5G.

Esta metodología aprovecha MBMS que permite diferentes tráficos tipos en subtramas LTE, por ejemplo, LTE y Broadcast, o LTE y 5G.

time division sharing

Compartición de división de frecuencia

La compartición por división de frecuencia asigna diferentes partes de frecuencia a diferentes tecnologías, por ejemplo, una señal LTE con 15MHz ancho de banda, se puede dividir en 3 partes de ancho de banda de 5MHz cada uno, donde LTE y 5G se pueden asignar independientemente para cada parte del ancho de banda.

La desventaja de esta metodología es que no es tan dinámica como compartir división de tiempo.

frequency division sharing

Tiempo compartido y frecuencia

La compartición por división de tiempo y frecuencia asigna recursos de espectro en intervalos de tiempo y partes de ancho de banda que combinan LTE y 5G; sin embargo, esta metodología es más desafiante de implementar debido a la complejidad de los canales de control y procesamiento de señales requeridos en
radios y dispositivos móviles.

time and frequency sharing

Para eso, DSS considera las opciones que se muestran en la figura a continuación para garantizar que las señales de referencia NR, como el Bloque de señal de sincronización (SSB) o la señal de referencia de demodulación (DMRS), se coloquen en tiempo-frecuencia lejos de cualquier colisión con señales LTE. Multi-Broadcast Single-Frequency Network (MBFSN) se utiliza en LTE para la transmisión de punto a multipunto, como los Evolved Multimedia Broadcast Multicast Services (eMBMS). La idea general de MBSFN es que las subtramas específicas dentro de una trama LTE están reservadas y libres de otra transmisión de canal LTE. Estos símbolos están destinados a ser utilizados para servicios de difusión y no se utilizan para la transmisión de datos para otros dispositivos LTE. En DSS, estos símbolos reservados se utilizan para señales 5G NR en lugar de eMBMS.

dss

El uso de MBSFN es completamente transparente para los dispositivos heredados solo con LTE. Este método también tiene desventajas: principalmente, si las subtramas MBSFN se utilizan con mucha frecuencia, quita recursos a los usuarios de LTE, lo que reduce el rendimiento de los usuarios de LTE. Como todos sabemos, nada es gratis, por lo tanto, la implementación de DSS en un área de servicio LTE también presenta algunos desafíos:

  • Impacto de la eficiencia espectral que puede resultar del tráfico adicional de gestión “overhead” requerido por DSS.
  • Optimización de las políticas de gestión del tráfico, básicamente gestionando la capacidad frente a la experiencia del usuario y la experiencia general del usuario de LTE y 5G.
  • Aislar problemas de rendimiento (interferencia, calidad de la señal o red) para LTE y 5G al mismo tiempo y el efecto mutuo que tienen entre sí.
  • DSS

Pero para superar estos desafíos, el conocimiento del entorno de RF es la clave. Con la ayuda del analizador VIAVI CellAdvisor ™ 5G, los operadores pueden aislar problemas espectrales o de señalización rápidamente con simples mediciones por aire utilizando un solo instrumento de campo. CellAdvisor 5G con modo DSS y NSA ofrece las siguientes funciones y características para validar rápidamente tanto el rendimiento de 5G como el de LTE:

  • Caracterización de RF para validar los requisitos de rendimiento y las pruebas de conformidad 3GPP de radios LTE y 5G NR
  • Análisis de haz 5G y análisis de potencia de la señal de referencia LTE
  • Escáner NSA que ofrece medición de calidad de señal y potencia de haz / canal 5G junto con medición de potencia de señal de referencia / canal LTE
  • NSA Route Map ofrece cobertura 5G y LTE al mismo tiempo
  • Verificación de conformidad DSS según el estándar 3GPP.
  • Análisis de modulación DSS: 5G y LTE concurrentes, mapeo de canales, análisis de tramas y subtramas, constelación de datos y error de alineación temporal.
  • Análisis DSS OTA (por aire): 5G concurrente y escáner de canal LTE, error de frecuencia y tiempo, y

cobertura de red.

celladvisor id scanner
celladvisor channel scanner

Con la solución para pruebas adecuada, los proveedores de servicios pueden acelerar fácilmente sus implementaciones de 5G y pueden estar seguros de que su implementación de DSS no sufre una degradación notable del rendimiento del usuario.

AdminDSS. Herramienta para despliegue de 5G

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