AKCJA SPOŁECZNA

Jak naprawdę działa sieć 5G, czyli współpraca systemów różnych generacji

Czynnikiem ograniczającym zasięg jest zazwyczaj łącze w górę, czyli uplink, ale przy Dual Connectivity oraz zastosowaniu tzw. decouplingu (rozwiązanie opisane w kolejnym akapicie) możliwe jest uruchomienie łącza w górę i łącza w dół w różnych technologiach.

Jeśli użytkownik znajduje się blisko stacji bazowej, uplink i downlink będą działały w technologii 5G w paśmie 3,5 GHz (na poniższym rysunku numer 1). Gdy użytkownik zacznie się oddalać od stacji bazowej, to w pewnym momencie sygnał 5G wysyłany przez telefon do stacji będzie za słaby (zacznie tracić zasięg w uplinku) pomimo tego, że sygnał odbierany przez telefon ze stacji bazowej jest ciągle dobry (zasięg w downlinku). W tym momencie telefon może zacząć nadawanie, wykorzystując nie 5G na 3,5 GHz, ale LTE np. na 1800 MHz – ze względu na lepsze właściwości propagacyjne częstotliwości 1800 MHz. Stosując taki zabieg, w dalszym ciągu – pomimo ciągłego oddalania od stacji – użytkownik może korzystać z sieci 5G w downlinku. Użyteczny zasięg komórki 5G zostanie zwiększony nawet o 9 dB (na rysunku numer 2).

(źr. Ericsson)

Zasięg stacji bazowej 5G można rozszerzyć jeszcze bardziej, stosując dobrze znaną z LTE technikę agregacji nośnych (ang. Carrier Aggregation). W pierwszej fazie budowy sieci 5G, wykorzystując nowe dostępne częstotliwości, zasięg pojawiać się będzie „wyspowo”, czyli w miejscach, gdzie zapotrzebowanie na pojemność i przepływność sieci jest największe. Dużo megaherców w pasmach C-Band i mmWave równa się duża pojemność. W kolejnych krokach, jako naturalna migracja ze starych do nowych technologi, 5G będzie również uruchamiane na częstotliwościach, które obecnie zajmują technologie 2G, 3G czy też 4G (na przykład: 1800 MHz, 2100 MHz, 2600 MHz). Pojawienie się 5G na dodatkowej, niższej częstotliwości (poza 3,5 GHz) pozwoli na stosowanie agregacji pasm 5G w celu zwiększenia zasięgu tej sieci.

Inter-band NR Carrier Aggregation (na przykład pomiędzy NR 3,5 GHz i NR 1,8 GHz) umożliwia dodatkową poprawę zasięgu pasma 3,5 GHz. Słaby uplink był pierwszym czynnikiem ograniczającym zasięg sieci i tu również jest realizowany przez niższe pasmo. Dodatkowo, dzięki agregacji nośnych możemy przenieść część sygnalizacji 5G (control plane) do niższego pasma, osiągając - zysk kolejnych 7 dB (na rysunku numer 3). Stacja bazowa 5G w paśmie 3,5 GHz lub 28 GHz, bez wsparcia ze strony niższych, obecnie używanych częstotliwości, będzie miała dużo mniejszy zasięg. Mniejszy zasięg oznacza zaś konieczność budowy większej ilości stacji, co jest nieefektywne zarówno jakościowo, jak i kosztowo.

Jak najefektywniej wdrożyć ogólnokrajowy zasięg 5G?

Pokrycie zasięgiem 5G całej Polski,  wykorzystując nowe pasma C-Band, jest niemożliwe ze względu na ograniczony zasięg tego pasma, które wymagałoby budowy dużej liczby gęsto rozlokowanych stacji bazowych. Do celów zasięgowych teoretycznie powinno posłużyć pasmo niskiej częstotliwości 700 MHz. Niestety, nie zapowiada się, aby w Polsce mogło być dostępne w perspektywie najbliższych pięciu lat.