MWC2019で、クアルコムは、オフィスの外、場合によっては屋内の両方で、外部5Gミリ波ネットワークを使用するための興味深いシナリオを含むビデオを公開しました。 それらをより詳細に検討しましょう。
上の写真は、カリフォルニア州サンディエゴのクアルコムキャンパスを示しています。3つの建物と5GおよびLTEネットワークの基地局を見ることができます。 28 GHz帯域（ミリ波範囲）の5Gカバレッジは、3つの小さな5G NRセルによって提供されます。1つは建物の屋根に、もう1つは建物の壁に、3つ目はパイプラックのヤードに設置されます。 キャンパスカバレッジを提供するLTEマクロセルもあります。
5GネットワークはNSAの一種です。つまり、LTEネットワークのコアおよびその他のリソースに依存しています。 これにより、接続の信頼性が向上します。これは、ユーザーデバイスがミリメートル周波数範囲で5Gネットワークのカバレッジ外にある場合、接続は中断されず、LTE（フォールバック）モードに切り替わり、これが再び可能になると5Gモードに戻るためです。
このネットワークの動作を実証するために、sub6周波数とミリメートル周波数範囲の両方をサポートするQualcomm X50 5Gモデムに基づいたテスト加入者デバイスが使用されます。 装置では、ミリメートル範囲の3つのアンテナモジュールがあり、そのうち2つは端末の左右の端に、3つ目は上端に取り付けられています。
この端末とネットワークの設計により、5G基地局のアンテナからのビームが手、加入者の身体、またはその他の障害物によって遮られた場合でも、接続の高い信頼性が提供されます。 接続品質は、実際には空間内の端末の向きに依存しません。3つの空間的に分離されたアンテナモジュールを使用すると、球面放射パターンに近い端末アンテナが形成されます。
これがgNBの外観です-ミリ波範囲の256要素フラットデジタルアクティブアンテナを備えた小さな5Gセルです。 このネットワークは、基地局と端末の両方のダウンリンクのスペクトル効率が高いことを示しています。平均すると、基地局では1 Hzで4ビット/秒、端末では1 Hzで約0.5ビット/秒になります。
この図は、端末との通信が番号6のアクティブビームを提供し、ステーションがビーム6のパラメーターが何らかの障害物によるブロッキングなどにより劣化した場合、ビーム1を介して端末との通信に切り替える準備ができていることを示しています。 基地局は常に、アクティブビームと他のビームの通信品質を比較し、可能な限り最良の候補を選択します。
そして、これが端末側の状況です。
アンテナモジュール2がアクティブになっていることがわかります。 現在、最高の通信オプションを提供しています。 ただし、たとえば、加入者が端末または指を動かしてモジュール2をgNBビームから閉じるように変更すると、モジュールの1つがアクティブになり、デバイスの方向の新しい「構成」で5G基地局との作業が可能になります。
細長い「楕円」は、最終放射パターンのビームパターンです。
これにより、接続のモビリティ、カバレッジ、および信頼性が確保されます。
基地局と端末のアンテナの「直接視線」モード、および再反射信号の状態の両方で、接続性が提供されます。
シナリオ1.見通し線
デバイスの別のアンテナモジュールが現在機能していることに注意してください。
しかし、反射ビームに切り替えるとどうなりますか。
別の数のアクティブビームが表示され、通信は別のアンテナモジュールによって提供されます。 （シミュレートされたデータ）。
シナリオ2.リフレクションに取り組む
反射ビームを処理する機能により、形成された5Gカバレッジエリアがミリメートル範囲で大幅に拡大します。
同時に、LTEネットワークは信頼できる基盤の役割を提供し、5Gのサービスエリアを離れるときは常に加入者のサービスを利用するか、これが可能になった状況で加入者を5Gネットワークに送信する準備ができています。
左側には、建物に入る加入者がいます。 そのサービスはgNB 5Gによって提供されます。 右側には、現在LTEネットワークに参加している建物内の加入者がいます。
条件が変更されました。 建物に近づいている人はまだ5Gセルによってサービスを受けており、5G信号を弱める入り口ドアが開いた後、建物を離れる人は5Gネットワークによって傍受され、現在サービスを受けています。
そして今、建物に入り、身体で5Gベースから彼の端末へのビームをブロックした左側の人は、LTEネットワークサービスに切り替えられます。一方、建物を出た人は、5Gベースからのビームによって「ガイド」されます。
場合によっては、外部の5Gミリ波ネットワークも屋内で利用できる場合があります。 アンテナ間の環境条件が変化すると、建物からの反射もここでサポートされます。
最初は、信号は「直接ビーム」で基地局から受信されたことがわかります。
その後、対話者が現れてビームをブロックしましたが、5G接続は、隣接するオフィスビルの表面から反射されたビームへの切り替えにより中断されませんでした。
これが、ミリ波周波数範囲での5Gネットワークの動作方法です。 実験では、5G端末追跡を1つの5G基地局から別の5G基地局に送信できることは示されていないことに注意してください（モバイルハンドオーバー）。 おそらく、この実験ではこのモードはテストされていません。