Qual é a diferença chave entre a matriz de canais de uma banda mmWave e matrizes de canais de outras bandas de frequência, tais como um microondas?

Pardon esta resposta se estiver fora da base. A questão está aberta a algumas interpretações.

Posto que a questão está relacionada com os padrões de transmissão e recepção de rádio 5G New Radio (NR) User Equipment (UE) recentemente lançados.

Faixas de frequência para 5G NR estão separadas em duas faixas de frequência distintas: Faixa de Frequência Um (FR1) e Faixa de Frequência Dois (FR2).

FR1 inclui bandas de frequência sub-6GHz, muitas das quais são utilizadas em redes celulares compatíveis com 3GPP "antes de 5G", com extensão para cobrir novas opções de espectro de 410 a 7125 MHz.

FR2 inclui bandas de frequência de 24,25 a 52,6 GHz. Estas bandas estão na faixa de milímetros (mmW) do espectro eletromagnético (EM) "rádio", o que significa que seus comprimentos de onda de espaço livre são geralmente números inteiros de um ou dois dígitos representando "milímetros" (exemplo: os comprimentos de onda de espaço livre da banda de freqüência FR2 abrangem cerca de 5,7 a 12,3 mm).

Referências:

https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/138100_138199/13810101/15.03.00_60/ts_13810101v150300p.pdf

https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/138100_138199/13810102/15.03.00_60/ts_13810102v150300p.pdf

5G | ShareTechnote

Uma diferença chave entre as bandas de frequência FR1 e FR2 atrás da sua localização óbvia no espectro de rádio EM (e as suas respostas relativas às condições atmosféricas) é a sua largura de banda de canal (BWs).

As bandas FR2 (n257 até n261) têm "suportados" (pelas especificações 3GPP 5G NR) canais BWs de 50, 100, 200, 400 MHz, dependendo do Espaçamento entre Subportadoras (SCS) selecionado.

Uma poucas das cerca de 97 bandas de freqüência FR1 (n1 até n96) suportam BWs de canal máximo de 50 ou 100 MHz, com a maioria das bandas suportando BWs de canal máximo inferior a 50 ou 100 MHz.

Com formas avançadas de modulação COFDM a grande vantagem que as bandas FR2 terão sobre as bandas FR1 é a máxima e/ou as taxas de dados "estouro" que podem se aproximar ou eventualmente exceder 4-Gbps.

Aqui está algo em que pensar:

Even sem expansão de largura de banda (BW) e os maiores benefícios potenciais que isso traz, 5G ainda valeria o custo de desenvolvimento, despesas de capital e custo de implementação.

Porquê?

O conjunto de especificações 5G NR, incluindo os documentos de Rede de Acesso Rádio (RAN), Aspectos de Serviço e Sistema (SA) e Rede Central e Terminais (CT), combinam-se para fazer avançar a rede celular de forma qualitativa e quantitativa significativa.

Tive o privilégio distinto de ser um observador autorizado e contribuinte da RAN 5G NR WG4 (RAN = Radio Access Network e WG4 é o Grupo de Trabalho 4) no período 2017-19 enquanto empregado pela Duet Microelectronics Incorporated.

RAN WG4 trabalha nos aspectos de RF da UTRAN-E - UTRAN. O RAN WG4 realiza simulações de diversos cenários de sistemas de RF e deriva os requisitos mínimos para os parâmetros de transmissão e recepção, e para a desmodulação de canais. Os repetidores também são especificados no RAN WG4.

>p>algumas das características e capacidades mais impactantes das redes 5G NR não dependentes do aumento do canal BW incluem:

1. Qualidade de Serviço Avançada (QoS) em todos os casos de uso de Equipamento do Usuário (UE). Isto é conseguido de várias formas inovadoras, uma das quais é a capacidade autónoma da rede 5G NR de avaliar a qualidade individual da ligação em tempo real utilizando a modulação do vector de erro transmitido (EVM) como uma métrica, e atribuindo a cada avaliação de qualidade local para o utilizador UE, HETNET, Fixed Wireless Access (FWA), ou Repeaters ponderados. A rede 5G NR pode realocar sua transmissão para ser "roteada" (retransmitida) por um transmissor próximo à rede que esteja exibindo melhor transmissão EVM. Isto vai muito longe para melhorar as chamadas de voz (a chamada "cai" irá desaparecer) e as transferências de dados em relação às redes celulares de hoje.li>Ultra-confiável comunicações de baixa latência (URLLC) - a baixa latência tem sido um requisito de design central para muitos casos de uso 5G quando para 4G/LTE/LTE-A baixa latência nunca foi um requisito central, fundacional. A baixa latência é essencial para ajudar a implementar comunicações de primeira resposta, V2X (veículo-para-EVERYTHING), sensores robóticos e mobilidade autónoma, aplicações industriais de Internet das coisas (IIoT).li>Time Sensitive Networking (TSN) - mais uma vez, tornado viável pelo foco fundacional de 5G na sinalização de baixa latência.
2. Posicionamento - os esforços continuam a ser feitos para alcançar 5G NR, permitindo uma precisão de posicionamento de rede de 0,3m (30cm) sem o uso de GNSS/GPS/ BeiDou Navigation Satellite System (BDS)/NavIC satélite-based navigational aids.
   1. Single-Cell Positioning
      1. Não tão preciso como o posicionamento do sistema celular 5G NR mas requer menos recursos de rede, implementação mais simples, implementação mais rápida e menor potência DC a ser empregada dentro do Equipamento do Usuário (UE).
3. Private 5G Networks - not possible in previous 3GPP cellular networking systems.
4. Wireless Industrial Ethernet (primarily for IIoT).
5. NR - Light: lower DC power dissipation networking for:
   1. Smart City applications (e.g., Parking Meters; Parking-Space-Finders)
   2. Sensors for “Low-End” IIot
   3. “Low-End” wearables
   4. “Low-End” asset trackers
   5. Smart Grid applications
   6. “High-End” logistical trackers
   7. Healthcare monitoring
   8. Industrial cameras
   9. Robotics
   10. Extended reality (Virtual Reality (VR) applications)
6. Sensor Data Sharing
   1. For C-V2X this helps make fully autonomous driving and highways possible