Comment la 5G prend en charge les modèles commerciaux actuels des télécommunications
Si vous suivez les développements de la 5G, vous serez intéressé par cet aperçu de la manière dont la 5G contribue à fournir efficacement des quantités toujours croissantes de capacité pour soutenir les modèles commerciaux actuels et en évolution des télécommunications.
Les opérateurs de télécommunications sont confrontés à d'importants défis financiers pour fournir d'énormes quantités de capacité supplémentaire sur leurs réseaux. Il s’agit cependant d’une exigence fondamentale et permanente qui permet à leurs principaux modèles commerciaux de se réaliser. La manière dont la capacité peut être augmentée se limite en fait à quatre options :
- Augmenter le nombre de bornes d'accès
- Augmenter le spectre déployé sur ces stations de base
- Utiliser les ressources spectre/radio de manière plus efficace/efficace
- Déchargez-vous sur des technologies comme le WiFi ou l'accès fixe
Option 1 est coûteux mais entièrement sous le contrôle de l’opérateur télécom. Options 2 à 4 sont tous de meilleurs choix sur le plan financier, mais nécessitent un développement industriel plus large afin d’être disponibles pour les opérateurs de télécommunications individuels.
Avec la 4G , la capacité peut être déployée de manière très efficace dans des bandes relativement étroites du spectre UHF sous licence, mais « plus de données vers plus d'utilisateurs signifie plus de stations de base ». La 5G change radicalement cette équation, apportant le développement industriel nécessaire pour permettre de manière réaliste les options 2 à 4, et même optimiser l’option 1 !
Premièrement, dans les grandes villes et villages, les clients sont désormais généralement beaucoup plus proches des stations de base existantes qu'auparavant. Deuxièmement, il existe généralement déjà un réseau 4G bien planifié et de capacité relativement élevée, avec une bonne couverture et une grande fiabilité. Cela signifie que nous pouvons déployer la 5G de manière très différente de la façon dont nous avons déployé la 4G.
La 4G a été conçue pour prendre en charge le « pire des cas » d’une cellule relativement grande dans une zone urbaine. Ici, l'environnement radio est très difficile mais la configuration de l'interface radio minimise les problèmes d'interférence. Cependant, cette configuration nous a limité aux parties du spectre actuellement utilisées pour le LTE (~ 700 MHz – 2,6 GHz).
Apportez la 5G…
5G - ACCÈS À PLUS DE SPECTRE
Pour la 5G, nous avons été beaucoup plus flexibles. Différentes configurations d’interface radio, ou numérologies, permettent une prise en charge optimale d’une gamme beaucoup plus large de types de cellules et de fréquences. Cela inclut les bandes de spectre inférieures à 700 MHz, jusqu'aux bandes d'ondes millimétriques, en Europe ~ 26 GHz.
Cela signifie que nous pouvons déployer la 5G de la même manière que le LTE, ou utiliser des fréquences beaucoup plus élevées pour prendre en charge des cellules plus petites. Aux fréquences plus élevées, il y a BEAUCOUP de spectre supplémentaire disponible.
De plus, étant donné que les cellules haute fréquence sont petites, elles peuvent être déployées dans le cadre d’une architecture en couches multifréquences à couverture complète. Toutes les cellules 5G haute fréquence peuvent être déployées pour soutenir des poches isolées de grande capacité. L'isolement signifie que les interférences entre les cellules sont minimisées et que les opérateurs de télécommunications et les opérateurs peuvent partager de manière réaliste d'énormes morceaux de spectre sans licence.
Et n’oubliez pas que nous avons toujours la 4G, nous n’avons donc pas besoin de fournir une couverture complète avec la 5G tant que nous veillons à ce que la 4G et la 5G fonctionnent ensemble.
5G - PLUS D'EFFICACITÉ
Les fréquences plus élevées nécessitent des antennes plus petites. Cela signifie que nous devons utiliser des réseaux d’antennes plutôt que de simples antennes afin de transmettre ou de recevoir efficacement suffisamment d’énergie pour fonctionner. En fait, aux fréquences d’ondes millimétriques, ou même à la bande moyenne (3,4 GHz – 3,8 GHz), de très grands réseaux d’antennes sont réalisables ; 64Transmit / 64Receive sont déjà déployés, et 256 sont réalisables.
Ce sont les réseaux d’antennes, lorsqu’ils sont utilisés avec des techniques d’antenne avancées, qui nous confèrent une grande partie de l’efficacité spectrale supplémentaire. En utilisant des interférences constructives et destructrices, les antennes peuvent former un faisceau ou créer une bulle d'énergie autour d'un appareil mobile, augmentant dans les deux cas considérablement l'efficacité.
5G - DÉCHARGEMENT
Le déchargement est également un objectif de la 5G et est rendu possible par une intégration beaucoup plus étroite des technologies non 3GPP, par exemple le Wi-Fi ou l'accès fixe, notamment en termes de sécurité. Les appareils mobiles peuvent être dirigés par le réseau cellulaire 5G ou 4G pour être sélectionnés et connectés via une méthode d'accès alternative.
Dans la 5G, cela est potentiellement réalisable même dans des scénarios d’itinérance et dans le cadre d’un réseau public. Certains mécanismes sont déjà standardisés pour permettre que cela se produise, mais il reste encore beaucoup de travail à faire pour que cela se généralise.
5G - DÉPLOYER PLUS DE STATIONS DE BASE
Même si nous devons encore déployer davantage de stations de base, ce qui est le cas, la 5G contribue également à cette partie de l’équation. Aux fréquences plus basses, la colocalisation avec la 4G est tout à fait réalisable et constitue l’option privilégiée. Il s’agit effectivement d’un moyen d’utiliser le spectre 5G pour renforcer une station de base avec un spectre supplémentaire alloué à la 5G.
Pour les déploiements d’ondes millimétriques à haute fréquence et de petites cellules, la situation change. De petites stations de base peuvent être déployées en ligne avec des stations de base macrocellulaires plus grandes. Ils effectueront eux-mêmes leur liaison en utilisant une partie du spectre cellulaire pour se connecter directement au site de la macro-cellule, puis via n'importe quelle fibre existante jusqu'au cœur du réseau.
Facultativement, les petites cellules peuvent également être constituées d'unités radio distribuées dotées d'une unité de traitement centralisée colocalisée avec la macro-cellule. Il s’agit d’une fonctionnalité qui a été standardisée avec la 5G.
Ces deux fonctionnalités minimisent les fonctionnalités des « unités distribuées » à petites cellules et permettent un déploiement rapide et rentable de petites cellules.
RÉSUMÉ
Ainsi, comme vous pouvez le constater, la 5G contribue à fournir des quantités progressives de capacité pour soutenir les modèles commerciaux de télécommunications actuels et en évolution. Cela nécessitera un investissement initial, mais à long terme, l’équation de capacité dans la 5G ne dépend plus essentiellement du nombre de stations de base.
Cet article est le premier d’une série expliquant comment la 5G prend en charge de nouveaux modèles commerciaux en évolution. Comme vous pouvez le constater, certains concepts ont été très simplifiés, des détails ont été omis, j'ai ignoré la 2G et la 3G et je n'ai rien dit sur la façon dont la 5G peut également prendre en charge de nouveaux cas d'utilisation et de nouveaux modèles économiques – je laisserai cela à une autre fois !
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Author: Paul Waite
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