Курск и Курская область

Когда индустрия беспроводной связи приступила к созданию 5G, 2020 год казался таким далеким. Сейчас мы быстро приближаемся к 2020 году, и это, безусловно, будет десятилетие 5G. Каждый день в прессе появляются объявления о новых полевых испытаниях и предстоящих коммерческих выпусках 5G. Это очень волнующее время для индустрии беспроводных сетей. В настоящее время большая часть отрасли 5G фокусируется на улучшенной мобильной широкополосной связи, направленной на увеличение пропускной способности сети с использованием методов формирования луча в средней и верхней полосах спектра. Мы также начинаем видеть случаи использования, такие как промышленная автоматизация, которые используют функции низкой задержки сетевой архитектуры 5G.

Лишь несколько лет назад отрасль обсуждала возможность использования спектра миллиметровых волн для мобильной связи и формулировала задачи, стоящие перед радиодизайнером. Многое произошло за короткое время, и отрасль быстро прогрессировала. Многие из начальных развертываний будут для фиксированных или кочевых беспроводных приложений, но мы также увидим действительно мобильную связь на частотах миллиметрового диапазона в не столь отдаленном будущем. Первые стандарты введены в действие, технологии быстро развиваются, и много знаний появилось вокруг развертывания систем миллиметровых волн. Несмотря на то, что мы добились большого прогресса, радиодизайнеру предстоит решить еще много задач.

Сценарии развертывания и соображения распространения

Когда мы разрабатываем технологию, очень важно понимать, как эта технология в конечном итоге будет развернута. Во всех инженерных упражнениях есть компромиссы, и с дополнительным пониманием могут появиться творческие инновации.

Формирование луча миллиметровой волны

Теперь давайте рассмотрим различные подходы к формированию луча: аналоговый, цифровой и гибридный. Я уверен, что мы все знакомы с концепцией аналогового формирования луча, поскольку эта тема была довольно популярна последние годы. Здесь у нас есть преобразователи данных, транслирующие цифровые сигналы в широкополосную полосу частот или сигналы ПЧ и обратно, соединяющие радиопередатчик, выполняющий процессы преобразования с повышением частоты и преобразования с понижением частоты. В радиочастотном диапазоне (например, 28 ГГц) мы разделяем один радиочастотный путь на несколько путей, где мы формируем луч, контролируя фазу каждого пути, так что луч формируется в дальнем поле в направлении предполагаемого пользователя. Это позволяет управлять одним лучом на каждый канал данных, поэтому теоретически мы можем обслуживать одного пользователя за раз с этой архитектурой.

Радио миллиметровой волны: от бит до миллиметровой волны и обратно

Давайте теперь перейдем к радио в битах с миллиметровыми волнами более подробно и исследуем проблемы в этом разделе системы. Крайне важно преобразовать биты в миллиметровую волну и обратно с высокой точностью для поддержки методов модуляции высокого порядка, таких как 64 QAM и, возможно, до 256 QAM в будущих системах. Одной из основных проблем для этих новых радиостанций является пропускная способность. Радиостанции миллиметрового диапазона 5G должны номинально обрабатывать полосу пропускания 1 ГГц или выше, в зависимости от того, как спектр распределяется на практике. В то время как полоса пропускания 1 ГГц на частоте 28 ГГц является низкой относительной (3,5%) полосой пропускания, эта же полоса пропускания при ПЧ, скажем, 3 ГГц, является гораздо более сложной для проектирования и требует некоторых передовых технологий для достижения высокопроизводительного проектирования.