Perbandingan Prestasi Antara Jalur Frekuensi 2.1GHz dan 3.5GHz dalam Rangkaian 5G

Abstrak

WDengan pembangunan berterusan rangkaian komunikasi mudah alih, pengendali memiliki sumber jalur frekuensi tinggi, sederhana dan rendah. Sumber spektrum frekuensi radio ialah sumber strategik yang berharga, dan cara menggunakan sumber spektrum secara munasabah dan cekap adalah kebimbangan utama bagi pengendali.

Cbuat masa ini, jalur frekuensi 2.1 GHz dan 3.5 GHz ialah jalur frekuensi arus perdana untuk menggunakan rangkaian 5G. Artikel ini membandingkan prestasi liputan jalur 2.1 GHz dan 3.5 GHz dari perspektif belanjawan pautan dan ujian medan, serta menyediakan analisis terperinci tentang perbezaannya dalam prestasi liputan dan kapasiti perkhidmatan. Ia juga menghujahkan kelemahan penggunaan bebas jalur frekuensi 3.5 GHz dan peningkatan kecekapan penggunaan rangkaian seterusnya dengan menggunakan semula jalur frekuensi 2.1 GHz. Tambahan pula, ia membentangkan strategi pembinaan yang sepadan berdasarkan situasi semasa rangkaian sedia ada Shandong Unicom, menyediakan asas penting untuk pembinaan rangkaian 5G seterusnya.

01 Gambaran Keseluruhan

WDengan pengeluaran lesen 5G, pengkomersilan rangkaian 5G China telah bermula. Kementerian Perindustrian dan Teknologi Maklumat membenarkan China Unicom untuk menggunakan jalur frekuensi 3.5 GHz untuk 5G. Jalur frekuensi 3.5 GHz mempunyai sokongan industri global yang terbaik, tetapi frekuensi tingginya membawa kepada pengecilan isyarat yang lebih pantas. Menggunakan rangkaian 5G dalam jalur frekuensi 3.5 GHz akan memerlukan penambahan lebih banyak stesen pangkalan, yang membawa kepada pelaburan yang jauh lebih tinggi dalam peralatan dan infrastruktur yang sepadan. Membina rangkaian 5G berkualiti tinggi dan berdaya saing pada kos rendah telah menjadi isu penting yang dihadapi oleh China Unicom.

Tinisiatif China Unicom dan China Telecom untuk bersama-sama membina dan berkongsi rangkaian 5G telah membawa peluang kepada pembinaan rangkaian 5G. Pada masa ini, rangkaian 3G China Unicom mempunyai lebar jalur 15 MHz dalam jalur frekuensi 2.1 GHz, dan rangkaian 4Gnya mempunyai lebar jalur 10 MHz dalam jalur frekuensi 2.1 GHz. Rangkaian 4G China Telecom mempunyai lebar jalur 20 MHz dalam jalur frekuensi 2.1 GHz. Bersama-sama, China Unicom dan China Telecom mempunyai jumlah lebar jalur 45 MHz dalam jalur frekuensi 2.1 GHz, dengan lebar jalur 10 MHz tambahan tidak diperuntukkan. Jika diluluskan untuk digunakan, China Unicom dan China Telecom akan mempunyai jumlah lebar jalur 55 MHz dalam jalur frekuensi 2.1 GHz. Sumber spektrum frekuensi radio ialah sumber strategik yang berharga, dan penggunaan jalur frekuensi 2.1 GHz dan 3.5 GHz yang munasabah dan cekap dalam rangkaian 5G adalah kebimbangan utama bagi pengendali. Artikel ini menggabungkan bajet pautan dan ujian medan untuk membandingkan dan menganalisis prestasi liputan dan kapasiti perkhidmatan bagi jalur frekuensi 2.1 GHz dan 3.5 GHz, menunjukkan kelemahan penggunaan bebas jalur frekuensi 3.5 GHz dan peningkatan kecekapan penggunaan rangkaian berikutnya dengan menggunakan semula jalur frekuensi 2.1 GHz. Ia juga mencadangkan strategi pembinaan yang sepadan berdasarkan situasi semasa rangkaian sedia ada Shandong Unicom, menyediakan asas penting untuk pembinaan rangkaian 5G seterusnya.

02 Analisis Teori Keupayaan Liputan 2.1 GHz dan Jalur Frekuensi 3.5 GHz

Acmengikut protokol 3GPP, jalur B42 sepadan dengan jalur frekuensi 3.5 GHz, jalur B1 sepadan dengan jalur frekuensi 2.1 GHz, jalur B3 sepadan dengan jalur frekuensi 1.8 GHz, dan jalur B41 sepadan dengan jalur frekuensi 2.6 GHz . Panjang gelombang jalur frekuensi 3.5 GHz adalah lebih pendek daripada jalur frekuensi 2.1 GHz, mengakibatkan penembusan semula jadi, pembelauan dan keupayaan serakan yang lebih lemah berbanding jalur frekuensi 2.1 GHz, yang membawa kepada liputan pautan atas yang tidak mencukupi pada bahagian terminal.

Umenyanyikan jalur B3 (jalur frekuensi 1.8 GHz) dalam rangkaian sedia ada sebagai titik rujukan, nilai anggaran pautan teori untuk jalur frekuensi 1.8 GHz, 3.5 GHz, 2.1 GHz dan 2.6 GHz telah dikira. Perbandingan hasil belanjawan pautan pautan menunjukkan bahawa keupayaan pautan atas jalur frekuensi 3.5 GHz adalah 7.7 dB lebih teruk daripada jalur frekuensi 2.1 GHz (4T4R) dan 4.2 dB lebih teruk daripada jalur frekuensi 2.6 GHz.

Jadual 1 menunjukkan hasil belanjawan pautan pautan

BBerdasarkan analisis di atas, dapat dilihat bahawa jalur frekuensi 3.5 GHz mempunyai liputan pautan atas yang lebih lemah berbanding dengan penggunaan bebas rangkaian 5G dalam jalur frekuensi 2.1 GHz.

03 Ujian Medan Keupayaan Liputan Uplink dalam Jalur Frekuensi 2.1 GHz dan 3.5 GHz

Tstesen pangkalan GuDe Square di Zon Pembangunan Bandar Weifang telah dipilih untuk ujian. Memandangkan pada masa ini tiada terminal NR yang menyokong jalur frekuensi 2.1 GHz, ujian medan telah dijalankan dengan menggunakan peralatan 2.1 GHz 4T4R LTE dan peralatan NR 3.5 GHz 64TR di stesen yang sama untuk membandingkan keupayaan liputan pautan atas frekuensi 3.5 GHz dan 2.1 GHz pancaragam.

3.1 Tetapan Parameter Ujian

a) Menggunakan peralatan 2.1 GHz 4T4R LTE dan peralatan NR 3.5 GHz 64TR di stesen yang sama, dengan ketinggian, azimut, sudut condong ke bawah dan parameter lain yang sama. Semasa ujian, stesen pangkalan di sekeliling telah ditutup buat sementara waktu dan kuasa penghantaran telah dilaraskan untuk mengembangkan julat liputan sel ukuran utama kepada lebih 500 meter.

Jadual 2 menunjukkan parameter fizikal stesen pangkalan yang diuji

b) Konfigurasi stesen pangkalan 3.5 GHz adalah seperti berikut: kuasa dikonfigurasikan pada 200 W, parameter SSB-RS ditetapkan pada 17.8 dBm, frekuensi pembawa pusat pautan bawah NR pada 3,550 MHz, dengan lebar jalur 100 MHz, dan nisbah slot pautan bawah ke atas daripada 7:3. Konfigurasi antena terminal SA memerlukan 2T4R, dengan kuasa penghantaran maksimum 26 dBm. Konfigurasi stesen pangkalan 2.1 GHz adalah seperti berikut: kuasa dikonfigurasikan sebagai 4x40 W, parameter CRS RS ditetapkan pada 21.2 dBm, konfigurasi antena terminal SA memerlukan 1T4R, dengan kuasa penghantaran maksimum 23 dBm.

3.2 Penerangan Ujian

Tliputan jalur frekuensi 2.1 GHz dan 3.5 GHz telah diuji. Sektor dengan arah lobus utama, ketinggian, azimut, sudut condong ke bawah (termasuk kecondongan ke bawah elektronik) dan ketumpatan spektrum kuasa yang sama dalam jalur frekuensi 2.1 GHz dan 3.5 GHz telah dipilih untuk ujian. Angka berikut menunjukkan gambar rajah skema laluan ujian CQT dan DT yang berkaitan:

Gambarajah Skema untuk Laluan Ujian dalam Rajah 1

Untuk ujian pemanduan kawasan liputan luar selimut berterusan (ujian DT), keperluan adalah seperti berikut:

a) Letakkan 2 terminal bersebelahan pada desktop atau tempat duduk kereta, masing-masing dikunci kepada 3.5 dan 2.1 GHz, memulakan perkhidmatan pautan naik FTP penampan penuh dan menyelenggaranya.

b) Pihak pengurusan rangkaian harus merekodkan maklumat masa nyata seperti lantai hingar pautan atas sel ujian utama semasa tempoh ujian.

c) Kenderaan ujian membawa terminal ujian dan alat ujian memandu untuk bergerak perlahan di sepanjang laluan yang telah ditetapkan (tidak melebihi 5 km/j), merentasi jalan dalam sel ujian utama, dan tempoh ujian tidak boleh kurang daripada 1 jam.

d) Jika perkhidmatan terputus sambungan, rekod maklumat pemutusan sambungan, mulakan semula perkhidmatan data berdekatan dan teruskan ujian pemacu.

e) Perisian ujian pemacu harus merekodkan data LOG dalam masa nyata mengikut keperluan sepanjang keseluruhan proses ujian.

Apabila menjalankan ujian CQT liputan mendalam, pilih tidak kurang daripada 7 bangunan dalam arah yang hampir ke jauh dari arah normal lobus utama sel 3.5G dan 2.1G sebagai bangunan ujian CQT, sehingga bangunan berada 500 meter dari pangkalan stesen atau tidak boleh diakses, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.

pemilihan Mata Ujian CQT dalam Rajah 2

a) Untuk setiap bangunan yang akan diuji, tingkat tinggi, sederhana dan rendah dipilih untuk ujian, dengan keutamaan untuk ujian di tingkat 1, 3 dan 5.

b) Letakkan 2 terminal bersebelahan, kuncinya masing-masing kepada 3.5 GHz dan 2.1 GHz, mulakan perkhidmatan pautan atas FTP penimbal penuh di setiap titik ujian dalam bangunan, melintasi laluan dalaman dan mengekalkan perkhidmatan selama sekurang-kurangnya 1 minit. Jika tidak mungkin untuk melengkapkan akses dalam bangunan ujian, fenomena ujian terperinci hendaklah direkodkan.

c) Kekalkan ketinggian antena yang sama dan sudut condong ke bawah, putar dua sel ujian utama mengikut arah jam sebanyak 30 darjah (laraskan sel bersebelahan mengikut keperluan), dan ulangi langkah (b) pada kedudukan ujian asal di sepanjang laluan ujian yang sama.

3.3 Ujian CQT Keupayaan Liputan

Keputusan perbandingan ujian CQT liputan pautan atas untuk sel tunggal pada 2.1G dan 3.5G ditunjukkan dalam Rajah 3.

Keputusan Ujian CQT dalam Rajah 3

AMenurut keputusan ujian dalam Rajah 3, adalah jelas bahawa di bawah keadaan liputan tepi sel (LTE RSRP<-105 dBm), anggaran kebarangkalian liputan bagi jalur 2.1G ialah 94%, manakala bagi jalur 3.5G, ia ialah 31%. Dalam kes ujian liputan dalam, nilai RSRP untuk jalur 3.5G adalah 6-7 dB lebih rendah daripada jalur 2.1G, menunjukkan bahawa prestasi jalur 3.5G adalah lebih rendah daripada jalur 2.1G dari segi liputan dalam.

3.4 Ujian DT Keupayaan Liputan

In analisis data ujian DT, telefon mudah alih LTE 2.1G dan telefon mudah alih NR 3.5G diletakkan di lokasi yang sama dan pada masa yang sama menjalankan ujian liputan selimut dalam sel. Untuk tujuan analisis perbandingan, kadar LTE dan NR di lokasi yang sama dinormalkan mengikut LTE RSRP.

Fatau ujian liputan jalan sebenar bagi jalur frekuensi 2.1G dan 3.5G dalam rangkaian sedia ada, sektor dengan arah normal lobus utama yang sama, ketinggian pelekap, azimut, sudut condong ke bawah (termasuk kecondongan elektrik) dan ketumpatan spektrum kuasa dipilih untuk kedua-duanya. jalur frekuensi 2.1G dan 3.5G. Keputusan trajektori ujian DT ditunjukkan dalam Rajah 4.

Rajah 4: Peta Situasi Liputan untuk Pengujian 4DT

BBerdasarkan analisis perbandingan RSRP data ujian jalan, kekuatan isyarat purata untuk ujian jalur frekuensi 2.1G ialah -97 dBm, manakala bagi ujian jalur frekuensi 3.5G, ia adalah -105 dBm. Selain itu, terdapat isu teruk kawasan yang mengalami gangguan rangkaian semasa ujian jalur frekuensi 3.5G.

As jarak liputan meningkat, dalam senario bukan garis penglihatan, pengecilan isyarat untuk 3.5G adalah lebih besar daripada itu untuk 2.1G. Tambahan pula, perbezaan dalam kekuatan isyarat antara kedua-dua jalur terus meningkat dengan pengembangan jarak liputan. Analisis data digambarkan dalam Rajah 5.

Analisis perbandingan kekuatan isyarat dan jarak liputan untuk ujian 5DT ditunjukkan dalam Rajah 5

AMenurut analisis data dalam Rajah 5, dapat diperhatikan bahawa apabila jarak liputan agak dekat, kekuatan penerimaan isyarat 3.5G dalam senario garis pandang berbeza daripada 2.1G sebanyak lebih kurang 7 dB. Walau bagaimanapun, pada jarak liputan yang lebih besar, dalam senario bukan garis penglihatan, perbezaan kekuatan isyarat antara kedua-duanya adalah lebih kurang 14 dB.

FTambahan pula, analisis keadaan liputan untuk 3.5G dan 2.1G di pinggir sel digambarkan dalam Rajah 6.

Rajah 6: Analisis Liputan Tepi untuk Pengujian 6DT dalam Sel Kecil

Tanalisis Rajah 6 mendedahkan bahawa pada kelajuan 1 Mbit/s di pinggir sel, isyarat yang diterima untuk 2.1G ialah -115 dBm, manakala untuk 3.5G ia adalah -106 dBm. Oleh itu, perbezaan liputan antara LTE 2.1G dan NR 3.5G dalam persekitaran rangkaian sebenar ialah 9 dB.

A analisis perbandingan kadar pautan atas menunjukkan bahawa apabila kekuatan isyarat ialah -98 dBm, kadar pautan atas untuk NR 3.5G adalah jauh lebih tinggi daripada jalur frekuensi 2.1G.

Analisis Perbandingan Kadar Huluan untuk Ujian 7DT dalam Sel Kecil dan Keupayaan Sokongan Suara 4T4R 2.1G NR

04 Analisis Keupayaan Sokongan Suara untuk 4T4R 2.1G NR

APrinsip pembinaan bersama dan perkongsian antara China Unicom dan China Telecom diwujudkan, penyelesaian pembawa suara secara beransur-ansur berkembang ke arah VoNR. Semasa fasa rangkaian NSA, suara boleh diperuntukkan secara fleksibel kepada rangkaian LTE China Unicom atau China Telecom melalui VoLTE. Semasa fasa rangkaian SA, ia pada mulanya boleh kembali ke rangkaian LTE melalui EPS dan seterusnya mengaktifkan fungsi VoNR dengan lancar dalam jalur frekuensi 2.1G.

By membandingkan pembawaan suara rangkaian VoLTE dan WCDMA dan menganalisis nilai MOS dan data RSRP, dapat diperhatikan bahawa kualiti suara VoNR dalam jalur frekuensi 2.1G adalah lebih kuat daripada rangkaian WCDMA.

05   Syor untuk Penggunaan 2.1G dan 3.5G

BBerdasarkan analisis sebelumnya, adalah jelas bahawa jalur frekuensi 2.1G boleh meningkatkan kapasiti dan liputan jalur frekuensi 3.5G dengan berkesan. Walau bagaimanapun, jalur lebar jalur frekuensi 2.1G tidak begitu banyak seperti jalur frekuensi 3.5G, dan rantai industri peranti 3.5G NR agak matang. Selepas analisis menyeluruh, kesimpulan dan cadangan berikut boleh dibuat untuk penggunaan jalur frekuensi 2.1G dan 3.5G:

a) Disebabkan oleh ketidakmatangan rantai industri peranti 2.1G NR, adalah disyorkan untuk menggunakan rangkaian 3.5G sebagai asas untuk pembinaan awal rangkaian 5G untuk mencapai liputan berterusan. Selepas itu, usaha harus dibuat untuk mempercepatkan pengurangan dan penghapusan rangkaian 2G dan 3G, dan memupuk semula jalur frekuensi 2.1G tepat pada masanya untuk mencipta rangkaian 5G yang berbeza dengan frekuensi tinggi dan rendah yang diselaraskan.

b) Rangkaian hibrid bagi jalur frekuensi 2.1G dan 3.5G ialah pendekatan penting untuk membina rangkaian 5G berkualiti tinggi. Jalur frekuensi 2.1G boleh menyediakan kapasiti pautan atas tambahan dan liputan mendalam yang dilanjutkan. Dengan rangkaian fleksibel mengikut keperluan pembinaan, persepsi pengguna boleh dipertingkatkan, dan pengaruh jenama China Unicom boleh dipertingkatkan.

c) Rangkaian mod campuran 3G/4G/5G boleh menggunakan peningkatan perisian peralatan rangkaian sedia ada untuk membolehkan perkhidmatan 5G, dengan itu mengurangkan kos membina rangkaian 5G dan memaksimumkan penggunaan keupayaan peralatan rangkaian sedia ada. Ia juga menyediakan prasyarat untuk pelarasan struktur rangkaian seterusnya.

06   Kesimpulan

Tartikelnya telah menjalankan analisis perbandingan prestasi liputan jalur frekuensi 2.1G dan 3.5G dari perspektif belanjawan pautan dan ujian di tapak. Didapati bahawa pengecilan isyarat dalam jalur frekuensi 3.5G adalah lebih besar, dan dari segi liputan mendalam, prestasi jalur frekuensi 3.5G adalah lebih rendah daripada jalur frekuensi 2.1G. Pada kadar kelebihan yang sama, liputan pautan atas jalur frekuensi 3.5G adalah 9 dB lebih buruk daripada jalur frekuensi 2.1G. Melalui analisis teori dan ujian di tapak, didapati bahawa jalur frekuensi 2.1G boleh meningkatkan kapasiti dan julat liputan jalur frekuensi 3.5G dengan berkesan. Rangkaian hibrid bagi jalur frekuensi 2.1G dan 3.5G untuk rangkaian 5G boleh meningkatkan keupayaan liputan pautan atas, sekali gus memenuhi kapasiti pautan atas dan keperluan kependaman aplikasi industri 5G. Memupuk semula jalur frekuensi 2.1G sedia ada dan peralatan untuk menyokong 5G boleh mempercepatkan pembinaan rangkaian 5G, mengurangkan input sumber pembinaan dan mengurangkan kesukaran pembinaan, sekali gus berfungsi sebagai cara penting untuk meningkatkan kecekapan pembinaan rangkaian 5G.

Artikel ini dicetak semula daripada "5G New Technology." Kami menyokong perlindungan hak harta intelek. Sila nyatakan sumber dan pengarang asal semasa mencetak semula. Jika terdapat sebarang pelanggaran, sila hubungi kami untuk pemadaman.