Kamis, 28 November 2019

5G NR (New Radio) Frequency Bands

Baru-baru ini, 3GPP telah membekukan spesifikasi untuk 5G NR dan TS 38.104 bagian 5.2 memberikan daftar pita di mana NR (Radio Baru) dapat beroperasi. Sesuai rilis 3GPP 15, pita frekuensi ini desingated untuk rentang frekuensi yang berbeda (FR) dan spesifikasi saat ini (Rilis) mendefinisikannya sebagai FR1 dan FR2. Tabel di bawah ini menunjukkan rentang frekuensi yang sesuai untuk masing-masing FR.
Penentuan Rentang Frekuensi Sesuai Rentang Frekuensi
FR1 410 MHz - 7125 MHz
FR2 24250 MHz - 52600 MHz

Klasifikasi Pita NR

Terlepas dari FR (rentang frekuensi) pita NR dapat diklasifikasikan ke dalam tiga kategori

    Frequency Division Duplex Bands (FDD)
    Band Dupleks Divisi Waktu (TDD)
    Pita Pelengkap (SUL): Pita Suplemen Downlink & Pita Suplemen Uplink

NR telah memperkenalkan notasi baru untuk band yang dimulai dengan "n" mis. Band 20 dicatat sebagai n20 di mana dalam LTE disebut sebagai B20.

Pita Pengoperasian NR dalam FR1 (450 MHz - 6000 MHz)
NR FR1 Band Band Alias ​​Uplink (UL) Band Operasi
BS Menerima / UE Transmit FUL_low - FUL_high Band Operasi Downlink (DL)
BS Transmit / UE Menerima FDL_low - FDL_high Mode Duplex Bandwidth
n1 2100 1920 MHz - 1980 MHz 2110 MHz - 2170 MHz 60 MHz FDD
n2 1900 PCS 1850 MHz - 1910 MHz 1930 MHz - 1990 MHz 60 MHz FDD
n3 1800 1710 MHz - 1785 MHz 1805 MHz - 1880 MHz 75 MHz FDD
n5 850 824 MHz - 849 MHz 869 MHz - 894 MHz 25 MHz FDD
n7 2600 2500 MHz - 2570 MHz 2620 MHz - 2690 MHz 70 MHz FDD
n8 900 880 MHz - 915 MHz 925 MHz - 960 MHz 35 MHz FDD
n20 800 832 MHz - 862 MHz 791 MHz - 821 MHz 30 MHz FDD
n28 700 APT 703 MHz - 748 MHz 758 MHz - 803 MHz 45 MHz FDD
n38 TD 2600 2570 MHz - 2620 MHz 2570 MHz - 2620 MHz 50 MHz TDD
n41 TD 2500 2496 MHz - 2690 MHz 2496 MHz - 2690 MHz 194 MHz TDD
n50 TD 1500+ 1432 MHz - 1517 MHz 1432 MHz - 1517 MHz 85 MHz TDD
n51 TD 1500 - 1427 MHz - 1432 MHz 1427 MHz - 1432 MHz 5 MHz TDD
n66 AWS-3 1710 MHz - 1780 MHz 2110 MHz - 2200 MHz 70/90 MHz FDD
n70 AWS-4 1695 MHz - 1710 MHz 1995 MHz - 2020 MHz 15/25 MHz FDD
n71 600 663 MHz - 698 MHz 617 MHz - 652 MHz 35 MHz FDD
n74 L-Band 1427 MHz - 1470 MHz 1475 MHz - 1518 MHz 43 MHz FDD
n75 DL 1500+ N / A 1432 MHz - 1517 MHz 85 MHz SDL
n76 DL 1500- N / A 1427 MHz - 1432 MHz 5 MHz SDL
n77 TD 3700 3300 MHz - 4200 MHz 3300 MHz - 4200 MHz 900 MHz TDD
n78 TD 3500 3300 MHz - 3800 MHz 3300 MHz - 3800 MHz 500 MHz TDD
n79 TD 4500 4400 MHz - 5000 MHz 4400 MHz - 5000 MHz 600 MHz TDD
n80 UL 1800 1710 MHz - 1785 MHz N / A 75 MHz SUL
n81 UL 900 880 MHz - 915 MHz N / A 35 MHz SUL
n82 UL 800 832 MHz - 862 MHz N / A 30 MHz SUL
n83 UL 700 703 MHz - 748 MHz N / A 45 MHz SUL
n84 UL 2100 1920 MHz - 1980 MHz N / A 60 MHz SUL

Pita Pengoperasian NR di FR2
NR FR2 Band Band Alias ​​Uplink (UL) Band Operasi
BS Menerima / UE Transmit FUL_low - FUL_high Band Operasi Downlink (DL)
BS Transmit / UE Menerima FDL_low - FDL_high Mode Duplex Bandwidth
n257 28 GHz 26500 MHz - 29500 MHz 26500 MHz - 29500 MHz 3000 MHz TDD
n258 26 GHz 24250 MHz - 27500 MHz 24250 MHz - 27500 MHz 3250 MHz TDD
n260 39 GHz 37000 MHz - 40000 MHz 37000 MHz - 40000 MHz 3000 MHz TDD

5G – What Makes It Different & How Does It Impact Your Business – Mark Hearn CEO Network Control

Anda dapat melihat iklan dari penyedia seluler Anda menggembar-gemborkan kedatangan 5G, dan Anda bertanya-tanya apa itu dan apa yang membuatnya berbeda dari versi teknologi seluler sebelumnya.

Dalam artikel ini, kami melihat zaman baru dalam timeline seluler dan bagaimana hal itu dapat menguntungkan bisnis Anda.

Apa itu 5G?

5G adalah teknologi nirkabel baru yang dirancang untuk memberikan kecepatan yang lebih cepat dan waktu latensi yang lebih baik daripada sistem sel generasi sebelumnya. Sebagai perbandingan, 5G dikatakan memasok kecepatan unduhan hingga 20 Gbps, sedangkan teknologi LTE (4G) saat ini mengunduh pada 50 Mbps. Namun, yang lebih penting daripada kecepatan adalah waktu laten 5G. Dengan teknologi LTE saat ini, latensi (atau waktu yang dibutuhkan sinyal untuk terhubung ke jaringan) adalah sekitar 40 milidetik. 5G menyala sekitar 1 milidetik.

Sebagai contoh mengapa latensi sangat penting, pikirkan kapan saja Anda menonton siaran berita langsung di mana satu jangkar berada di Amerika Serikat, dan lainnya berada di negara lain. Perhatikan berapa lama kadang-kadang diperlukan satu orang untuk merespons yang lain; ini karena waktu latensi yang rendah.

Siapa yang Mengembangkan 5G

Semua operator signifikan di Amerika Serikat: Verizon, AT&T, T-Mobile, dan Sprint sedang mengembangkan dan menggunakan jaringan 5G. Namun, jaringan ini masih baru dalam tahap awal dan baru diluncurkan di kota-kota besar. Ini akan menjadi tahun sebelum 5G adalah standar di seluruh negeri.

Bagaimana 5G Dapat Mendapat Manfaat Bisnis

Banyak perusahaan menikmati tenaga kerja yang dikerahkan di seluruh dunia, yang mengandalkan koneksi berkecepatan tinggi untuk berkomunikasi dan berkolaborasi. Karena lebih banyak orang bekerja dari rumah, 5G membuat komunikasi yang lebih cepat dan lebih dapat diandalkan. Sebagai sebuah bisnis, Anda dapat mengurangi kebutuhan akan karyawan 'di tempat' dan memanfaatkan pekerja dengan lebih baik seperti pekerja lepas atau pekerja kontrak yang menghemat uang Anda, sambil meningkatkan efektivitas dan keahlian tenaga kerja Anda.

Hal lain yang perlu dipertimbangkan ketika melakukan lompatan ke 5G adalah faktor layanan pelanggan. Koneksi data yang lebih cepat dan lebih andal membuat melayani pelanggan Anda lebih mudah dan memberikan pengalaman yang lebih baik bagi mereka, yang meningkatkan loyalitas pelanggan.

Selain itu, komunikasi yang lebih cepat dan jaringan yang lebih andal memungkinkan bisnis Anda menjadi lebih efisien. Ketika komunikasi antara orang-orang dan mesin atau mesin ke perangkat terjadi dengan lebih sedikit cegukan dan lebih sedikit downtime karena masalah jaringan, perusahaan Anda beroperasi lebih lancar dan efisien, menghemat uang dan meningkatkan efisiensi.

Keselamatan adalah bidang lain yang perlu dipertimbangkan ketika berbicara tentang data berkecepatan tinggi dan jaringan yang lebih andal yang diberikan 5G. Pertimbangkan kemajuan kendaraan yang bisa mengemudi sendiri dan teknologi lain yang mengandalkan sistem untuk membuat orang tetap aman. Sebagai sebuah perusahaan, menggunakan mesin dengan kemampuan untuk berbicara satu sama lain secara real time menghadirkan dunia kemungkinan untuk menjaga pekerja dan pelanggan tetap aman dan meningkatkan operasi bisnis Anda secara keseluruhan.

Sementara 5G secara nasional masih jauh, bisnis yang mempersiapkannya sekarang akan berada di depan permainan begitu tiba.

Artikel diajukan oleh Mark D. Hearn (CEO dan Presiden di Network Control)

Tentang Mark D. Hearn
Sebagai CEO dan Presiden, Mark D. Hearn memimpin visi dan arah Kontrol Jaringan. Dia telah menjadi pelayan aktif di pasar manajemen telekomunikasi sejak 1987 dan diakui sebagai pelopor dalam industri TEM, setelah memulai salah satu perusahaan TEM pertama yang berbasis perangkat lunak.

Rabu, 27 November 2019

5G Technology Key Performance Indicators (KPIs)

3GPP masih dalam proses menyelesaikan Indikator Kinerja Utama (KPI) 5G / NR. KPI ini didorong dari ITM-2020 dan beberapa di antaranya tercantum di bawah ini. KPI ini terutama mempertimbangkan tiga kategori besar:
 
    Enhanced Mobile Broadband (eMBB)
    Mission Critical Control (MCC)
    Massive Internet of Things (Massive IoT)


Parameter Key Performance Indicator (KPI) Category
Peak Data Rate DL- 20 Gbps UL -10 Gbps eMBB
Spectral Efficiency DL- 30 bits/Hz UL- 15bits/Hz eMBB
Latency C-Plane -10 ms , U-Plane 0.5ms MCC
User Expe. Data Rate DL-100 Mbps , UL -50 Mbps eMBB
Area Traffic Capacity 10 Mbits/s/m2 Massive IoT
Connection Density 1 million Devices/Km2 Massive IoT
Energy Efficiency 90% Reduction in Energy usage Massive IoT
Reliability 1 packet loss out of 100 million packets MCC
Mobility 500Km/h eMBB
Mobility Interruption Time  0 ms MCC
System Bandwidth support  upto 1GHz eMBB
Coverage  mMTC- 164 dB Massive IoT
UE Battery Life  mMTC – 15 years Massive IoT

5G NR Transmitted Signal Quality: Time Alignment Error [TAE]

Kualitas sinyal yang ditransmisikan menentukan seberapa besar sinyal yang ditransmisikan menyimpang dari sinyal ideal dalam hal domain frekuensi, domain timer atau properti modulasi. Kerusakan pada sinyal yang ditransmisikan diperkenalkan oleh bagian radio pemancar yang memiliki sifat nonlinear, mis.

Dalam spesifikasinya, kualitas sinyal dapat dinilai untuk Base Station atau Mobile Terminal dengan mengukur berikut ini

    Kesalahan Frekuensi (Fe)
    Kualitas Modulasi (EVM)
    Time Alignment Error (TAE)

Dalam posting ini kita akan membahas untuk Time Alignment Error.

Time Alignment Error (TAE)

NR Base station mentransmisikan sinyal dari dua atau lebih antena mis. keragaman pemancar dan MIMO. Untuk agregasi pembawa, pembawa juga dapat ditransmisikan dari antena yang berbeda. Agar perangkat seluler dapat menerima dan mendekodekan sinyal dari beberapa antena dengan benar, diperlukan bingkai sinyal yang harus sejajar dengan rentang yang ditentukan.

Hubungan Frame Timing antara dua cabang pemancar ditentukan dalam hal kesalahan penyelarasan waktu maksimum antara cabang pemancar. Kesalahan maksimum yang diizinkan tergantung pada fitur atau kombinasi fitur di cabang-cabang pemancar, mis. Transmit Diveristy, MIMO, Carrier Aggress, dll. Tujuannya untuk mengukur kesalahan ini untuk menemukan penundaan antara sinyal dari dua Antena yang dipancarkan.

Rangka sinyal NR yang ada di konektor antena pemancar BS atau konektor TAB tidak sepenuhnya selaras dengan waktu. Sinyal RF yang ada pada konektor antena pemancar BS atau batas array transceiver dapat mengalami perbedaan waktu tertentu dalam hubungannya satu sama lain.

TAE ditentukan untuk serangkaian sinyal / konfigurasi pemancar / mode transmisi.

    Untuk BS tipe 1-C, TAE didefinisikan sebagai perbedaan waktu terbesar antara dua sinyal yang dimiliki oleh konektor antena yang berbeda untuk set sinyal / konfigurasi pemancar / mode transmisi tertentu.
    Untuk BS tipe 1-H, TAE didefinisikan sebagai perbedaan waktu terbesar antara dua sinyal milik TAB
    konektor milik grup pemancar berbeda di batas array transceiver, di mana grup pemancar terkait dengan konektor TAB dalam array unit transceiver yang sesuai dengan keanekaragaman TX, transmisi MIMO, agregasi pembawa untuk sekumpulan sinyal tertentu / konfigurasi pemancar / mode transmisi / mode transmisi.

Persyaratan Minimum TAE untuk BS tipe 1-C dan 1-H

    Transmisi keragaman MIMO atau TX pada setiap frekuensi pembawa, TAE tidak boleh melebihi 65 ns
    Dalam hal CA bersebelahan intra-band, dengan atau tanpa keragaman MIMO atau TX, TAE tidak boleh melebihi 260ns
    Intra-band non-contiguous CA, dengan atau tanpa keragaman MIMO atau TX, TAE tidak boleh melebihi 3μs.
    CA antar-band, dengan atau tanpa keragaman MIMO atau TX, TAE tidak boleh melebihi 3μs.

Kamis, 21 November 2019

5G Network RF Planning – Link Budget Basics

Link Budget adalah penghitungan untung dan rugi total dalam sistem untuk menyimpulkan tingkat sinyal yang diterima (RxSL) di penerima (UE). Level sinyal yang diterima kemudian dibandingkan dengan sensitivitas penerima (RxS) untuk memeriksa apakah status saluran lulus atau gagal.

Status saluran adalah "Lulus" jika tingkat sinyal yang diterima (RxSL) lebih baik daripada sensitivitas penerimaan (RxS), selain itu "Gagal". Di bawah ini adalah gambar yang menunjukkan beberapa nilai contoh untuk menggambarkan berbagai parameter input yang digunakan untuk penghitungan Link Budget:

Rumus berikut digunakan untuk menghitung anggaran sinyal yang diterima (RxSL) tautan 5G:

    Level Sinyal yang Diterima pada penerima (dBm) = gNodeB daya pancar (dBm) - 10 * log10 (kuantitas subcarrier) + penguatan antena GNodeB (dBi) - Kehilangan kabel gNodeB (dB) - Kehilangan jalur (dB) - Kehilangan jalur (dB) - Kehilangan penetrasi (dB) - kehilangan dedaunan (dB) - kehilangan blok tubuh (dB) - margin interferensi (dB) - margin hujan / es (dB) - margin fading lambat (dB) - kehilangan blok tubuh (dB) - gain antena UE (dB) + gain antena UE (dB) ……… ………… (1)

Dalam contoh gambar di atas, nilai yang dihitung RxSL adalah 77 dBm dan sensitivitas penerimaan (RxS) adalah -93 dan status tautannya adalah "Lulus". Biasanya tautan pembatas adalah tautan naik dan disarankan untuk menghitung Link Budget tautan bawah dan tautan tautan secara terpisah dan kemudian mempertimbangkan tautan terburuk.

Untuk menghitung path loss, kita perlu menggunakan model propagasi yang sesuai untuk 5G (5G menggunakan model propagasi 3D yang didefinisikan dalam 3GPP 36.873. Model UMa, UMi, dan RMa berlaku untuk pita frekuensi 2–6 GHz dan kemudian diperluas hingga 0,5– 100 GHz dalam 3GPP 38.901).

Sebagai contoh dan jika kita mempertimbangkan model UMa untuk kasus Line Of Sight (LOS), rumus path loss diberikan sebagai berikut:

    Kehilangan jalur = 28.0 + 22 * log10⁡ (d) +20 log10⁡ (fc) ………………… (2)

Jelas dari rumus di atas dan untuk menghitung path loss, kami memerlukan informasi "d" yang merupakan jarak antara pemancar dan penerima (jari-jari sel) dan frekuensi pusat (fc). Jika jari-jari sel sesuai dengan rentang sel maks, maka kehilangan jalur akan sesuai dengan kehilangan jalur maksimum yang diizinkan (MAPL).

Setelah kita mengetahui nilai path loss, maka dimungkinkan untuk menghitung level sinyal yang diterima yang akan dibandingkan dengan sensitivitas penerima

Sensitivitas penerima, bergantung pada Thermal noise power (dBm), noise figure (dB), ambang demodulasi SINR (dB). Sensitivitas penerima dihitung menggunakan rumus di bawah ini:

    Sensitivitas penerima (dBm) = Angka kebisingan (dB) + Suara Termal (dBm) + SINR (dB) ……… (3)

Kebisingan termal dihitung menggunakan rumus berikut: K * T * BW di mana "K" adalah konstanta Boltzmann dan "T" adalah suhu di Kelvin dan "BW" adalah bandwidth.

Noise Figure dan SINR adalah nilai-nilai spesifik vendor yang bergantung terutama pada kinerja perangkat keras dan kinerja decoding Skema Modulasi.

    Anda dapat menerapkan persamaan (1) menjadi excel dan memvariasikan jari-jari sel sampai tingkat sinyal penerimaan lebih baik atau sama dengan sensitivitas penerima.

Jika Anda ingin menyimpulkan secara langsung apa yang akan menjadi jari-jari sel yang sesuai dengan sensitivitas penerimaan tertentu, kita dapat menggunakan rumus Link Budget (1) dan mengganti Level Sinyal yang Diterima pada penerima (dBm) dengan sensitivitas penerimaan.

Sensitivitas penerimaan sama dengan:

    Daya derau termal (dBm) + figur derau UE (dB) + ambang demodulasi SINR (dB) …… (4)

Dengan mengganti formula (4) menjadi (1), path loss sama dengan:

    Kehilangan jalur (dB) = daya pancar gNodeB (dBm) - 10 * log10 (kuantitas subcarrier) + penguatan antena gNodeB (dBi) - Kehilangan kabel gNodeB (dB) - hilangnya penetrasi (dB) - kehilangan dedaunan (dB) - kehilangan dedaunan (dB) - kehilangan blok tubuh (dB) - margin interferensi (dB) - margin hujan / es (dB) - margin fading lambat (dB) - kehilangan blok tubuh (dB) + penguatan antena UE (dB) - Daya derau termal (dBm) - UE noise figure ( dB) - ambang demodulasi SINR (dB) …………………… .. (5)

Setelah path loss dihitung dan dengan mengetahui frekuensi pusat, kita dapat menyimpulkan jari-jari sel dengan menggunakan rumus path loss:

    Path Loss (PL) = 28.0 + 22 log10⁡ (d) +20 log10⁡ (fc) …………. (6)

Kami menyimpulkan jari-jari sel "d" dari rumus (5) dan itu diberikan dengan rumus di bawah ini:

    Jarak (d) = 10 Daya ((PL-28-20 * Log10 (fc)) / 22) ……………… .. (7)

Contoh jika path loss sama dengan 78,4 dB, maka radius Cell adalah 120m!

Melihat kembali rumus path loss (5), kami menyimpulkan bahwa faktor utama yang mengontrol nilai path loss adalah ambang demodulasi SINR (dB) yang berarti untuk nilai SINR yang lebih tinggi (modulasi yang lebih baik), path loss lebih rendah dan oleh karena itu Cell radius lebih kecil! … Diperlukan lebih banyak stasiun basis 5G.

Formula 5G NR Power

Formula 5G NR Power

Reference Signal Power = Max Tx Power - 10 x log 10 (RBcell x 12) (dBm)

Contoh dengan Max Tx Power 40 dBm, maka jika :
Sub-carrier Spacing 15 KHz 270 RBs with 50MHz
Reference Signal Power = 40 – 10 x log10(270 x 12) = 40 – 35.10
Reference Signal Power = 4.9 dBm

Sub-carrier Spacing 30 KHz 273 RBs with 100MHz
Reference Signal Power = 40 – 10 x log10(273 x 12) = 40 – 35.15
Reference Signal Power = 4.85 dBm

Sub-carrier Spacing 60 KHz 130 RBs with 100MHz
Reference Signal Power = 40 – 10 x log10(130 x 12) = 40 – 31.93
Reference Signal Power = 8.07 dBm

Dan untuk
Total Transmit Power = Max Tx Power + 10 x log 10 (No. of Tx Antenna) (dBm)
Contoh :
Total Transmit Power with 8 Tx Antenna = 40 + 10 x log10 (8) = 40 + 9.03 =49.03 dBm
Total Transmit Power with 16 Tx Antenna = 40 + 10 x log10 (16) = 40 + 12.04 =52.04 dBm
Total Transmit Power with 64 Tx Antenna = 40 + 10 x log10 (64) = 40 + 18.06 =58.06 dBm
Total Transmit Power with 128 Tx Antenna = 40 + 10 x log10 (128) = 40 + 21.07 =61.07 dBm

Rabu, 13 November 2019

5G NR radio access technology

 
NR is a major new radio access technology developed by 3GPP, as a logical further step beyond LTE-Advanced Pro. But like LTE, NR uses modulation based on OFDM for both downlink and uplink

Jumat, 01 November 2019

Network sharing in 5G what is changing

Network sharing in 5G what is changing

4G LTE Dimensioning Essentials Coverage, Capacity and Baseband

4G LTE Dimensioning Essentials Coverage, Capacity and Baseband

Existing WCDMA/HSPA 2.1 GHz grids can be reused for LTE deployment at 2.1 GHz
Existing WCDMA/HSPA 2.1 GHz grids can be reused for LTE deployment at 2.6 GHz
Existing GSM 1.8 GHz can be reused for LTE deployment at 2.1 GHz
LTE Voice provides same coverage as GSM Voice but offers much higher spectrum efficiency (#simultaneous users) (tbd)
LTE Voice provides same coverage as HSPA Voice
LTE TDD loses ~2..3dB compared to FDD due to sharing resources in time
Beamforming does not bring significant coverage gain however results in capacity boost (tbd)
LTE deployment at Digital Dividend band provides extreme coverage and makes difference for PRACH planning
Typical LTE Link Budget depending on the feature set is about 160..165dB maximum allowable path loss usually limited by uplink coverage
Baseband is not likely to be a limiting factor in LTE dimensioning
Control channels are not likely to limit LTE coverage
Spectral Efficiency depends on many factors & assumptions
LTE DL Spectral Efficiency is ~1.8 bps/Hz (3..4 times reference HSPA Release 6)
LTE UL Spectral Efficiency is ~0.7 bps/Hz (2..3 times reference HSPA Release 6)
LTE 6-sector site solution reduces the number of coverage sites by ~35%
LTE 6-sector site solution brings ~80% site throughput gain compared to 3-sector
LTE dimensioning & planning tools provide consistent path from simple link budget and capacity estimation to topology-aware network evaluation

How to make LTE Link Budget more aggressive within reasonable range of changes?
How to make LTE Capacity more aggressive within reasonable range of changes? (tbd)

My Headlines