Uma maneira promissora de realizar serviços sem fio fixo de ultra-banda larga é implantar redes que exploram as faixas de frequência mais altas, especificamente no espectro de ondas milimétricas (mmWave). O acesso a essas bandas de espectro permite que os sistemas FWA ofereçam várias centenas de Mbps para assinantes residenciais e comerciais, mesmo na borda da rede celular. O 5G, que é baseado no padrão 3GPP, é um candidato para a entrega de ultra-broadband FWA, mas não é o único. Existem outras tecnologias construídas para fins que usam espectro mmWave e são capazes de oferecer serviços FWA semelhantes com faixas celulares mais longas e rede core menos complexa que o 5G. As faixas de frequência adicionais identificadas para a implantação de redes 5G não estão exclusivamente ligadas ao 3GPP. Dependendo do país e dos órgãos reguladores relevantes, há casos em que o espectro é alocado tanto para uso do IMT-2020 (5G) quanto para outras tecnologias sem fio fixas. Isso significa que haverá casos de convivência entre 5G e outras redes FWA proprietárias (incumbentes ou recém-chegados). A necessidade de uma operação pacífica entre essas redes é um requisito difícil e só pode ser realizada se a interferência for mantida no mínimo.
Para aumentar a flexibilidade, bem como tornar o uso do espectro mais eficiente, o Time Division Duplex (TDD) está se tornando cada vez mais comum e importante para aplicações de acesso. O TDD usa a mesma frequência para cada direção duplex, com um quadro que inclui diferentes períodos de tempo e slots para comunicações de uplink ou downlink. Ao alterar a duração destes, o desempenho da rede pode ser adaptado para atender às diferentes necessidades e ajudar a fornecer a melhor experiência possível.
No entanto, para que isso funcione todas as redes TDD, sejam 5G ou outras soluções de FWA proprietárias, operando na mesma faixa de frequência e dentro da mesma área devem ser sincronizadas. As estações base precisam transmitir nos mesmos períodos de tempo fixos e todos os dispositivos só devem transmitir em períodos de tempo dedicados. O não cumprimento cria interferência, que tem um grande impacto no desempenho, bem como na cobertura.
A sincronização é uma das funções mais críticas de um sistema de comunicação. Especialmente para o Time Division Duplex (TDD), onde tanto a transmissão de uplink quanto de downlink está na mesma frequência, a possibilidade de interferência é muito mais significativa.
O TDD acaba por ser uma opção mais atraente do ponto de vista espectral da agência, pois requer apenas um canal não pareado para operação, o que é benéfico considerando a escassez de recursos de frequência. Enquanto traz eficiência espectral, o TDD introduz um desafio crítico: tempo e sincronização. Restrições de tempo rigorosas são impostas a um sistema TDD para evitar interferências, pois tanto o Downlink (DL) quanto o Uplink (UL) compartilham o mesmo espectro.
Além da referência comum de relógio/tempo, as implantações de TDD também precisam usar uma estrutura de quadro compatível entre os incumbentes da FWA que usam recursos específicos de espectro e os recém-chegados (por exemplo, operadoras 5G). Se essa condição não for atendida, o espectro DL (Down Link) poderá vazar para os canais adjacentes. Para FDD, isso é aceitável, uma vez que os canais UL (Up Link) e DL são separados por uma banda de guarda. Para TDD, UL e DL compartilham o mesmo canal. Qualquer imperfeição espectral de DL pode, assim, criar interferência no sinal UL do operador adjacente, especialmente quando as duas células estão nos limites uma da outra.
O 5G NR está usando um formato de slot configurável que permite a variação da relação de divisão DL/UL, dependendo do tipo de tráfego/serviços que é trocado entre a estação base e os UEs (User Equipment). Além dos benefícios de uma relação dividida configurável, pode ser desafiador se duas redes que estão oferecendo diferentes tipos de serviço estiverem localizadas uma ao lado da outra. A interferência pode resultar mesmo que eles possam ser sincronizados a tempo, mas seus formatos de slot não são sincronizados. A figura a seguir resume os critérios de sincronização que devem ser atendidos em redes TDD colocados ou adjacentes e também a solução que os operadores precisam seguir para que não interfiram entre si.
A plataforma WiBAS™ G5 PtMP é a mais recente adição à oferta de produtos FWA ultra-banda larga da Intracom Telecom. Está operando na faixa de frequência licenciada da área de 24,25-29,5 GHz, utilizando as vantagens e a eficiência do espectro TDD contíguo. Ele pode entregar várias centenas de Mbps para assinantes que estão localizados em distâncias de mais de 5km do hub da estação base. Ao mesmo tempo, os SLAs de ponta a ponta são garantidos empregando mecanismo avançado de Qualidade de Serviço Hierárquico. O WiBAS™ G5 é baseado em um MAC totalmente construído com este propósito e Camada Física, tornando-o assim flexível quando se trata de enfrentar os desafios mencionados neste artigo.
O WiBAS™ G5 pode enfrentar os três principais desafios. Ele pode fornecer vários comprimentos de formato de estrutura aérea que correspondem exatamente a todas as periodicidades de transmissão 5G disponíveis que resultam da numerologia acordada entre as operadoras 3GPP em nível nacional. Além disso, também pode oferecer referência de início de quadro comum usando um módulo GNSS externo alcançando, dessa forma, sincronização de frequência e fase entre todos os locais de estação base coexistentes. E, finalmente, ele pode dividir os recursos de seu quadro aéreo de tal forma que ele pode corresponder às várias relações de divisão Downlink/Uplink que são usadas pelas implantações 5G.
O uso comum de espectro de frequência contíguo na banda mmWave para redes de acesso de diferentes tecnologias FWA TDD disponíveis está criando uma necessidade iminente de coexistência livre de interferências em configurações colocadas ou vizinhas. Uma vez que o 5G é baseado no padrão 3GPP todos os outros fornecedores de equipamentos proprietários precisarão cumprir os desafios estabelecidos pela nova tecnologia. O WIBAS™ G5 é capaz de abordar todos os critérios fundamentais de sincronização da coexistência da rede TDD e pode garantir que as operadoras que selecionam essa solução para sua rede FWA se beneficiarão de uma infraestrutura central mais simples e, ao mesmo tempo, não causarão problemas de interferência para as implantações 5G existentes ou futuras.