L'uso dell'E

In tutto il mondo, le implementazioni del 5G stanno aumentando rapidamente. Secondo la Global System for Mobile Communications Association (GSMA) Intelligence, alla fine del 2022 c’erano più di 220 reti 5G implementate, con oltre 30 paesi che dovrebbero lanciare servizi 5G nel 2023. Di conseguenza, ABI Research prevede che gli abbonamenti 5G globali saranno crescere da 900 milioni a oltre 3 miliardi tra il 2022 e il 2027 (a un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 27%).

Si prevede inoltre che gli elevati tassi di crescita delle implementazioni del 5G alimenteranno una maggiore domanda di dati. Si prevede che il traffico dati annuale dai 30 principali paesi monitorati da ABI Research crescerà da quasi 1.100 exabyte nel 2022 a oltre 4.000 exabyte nel 2027 (a un CAGR del 30%), con il 5G che rappresenterà circa il 60% del traffico dati totale nel 2027. .

Con la maggiore velocità di trasmissione dei dati e le minori latenze richieste dalle reti 5G, anche le soluzioni di backhaul o di trasporto devono adattarsi per soddisfare i crescenti requisiti richiesti dalla tecnologia 5G. Secondo l’ETSI, le reti di trasporto 5G dovranno soddisfare requisiti di capacità di 3 Gigabyte al secondo (Gbps) per le zone rurali, 5 Gbps per quelle suburbane, tra 5 Gbps e 10 Gbps per le aree urbane e più di 10 Gbps per gli ambienti urbani densi. Inoltre, latenze inferiori a 5 millisecondi (ms) e 1 ms devono essere soddisfatte rispettivamente anche per i servizi Enhanced Mobile Broadband (eMBB) e per le applicazioni mission-critical Ultra-Reliable Low Latency Communications (URLLC).

Le reti in fibra sono generalmente viste come una modalità di trasporto molto interessante per il backhaul 5G. Tuttavia, nelle aree in cui è difficile, poco pratico o economicamente vantaggioso installare cavi in ​​fibra (ad esempio, attraverso corpi idrici verso isole, regioni montuose, aree remote/rurali, ecc.), i collegamenti di backhaul wireless forniscono ai fornitori di servizi di comunicazione (CSP) un’alternativa economica e facile da implementare.

Operando nelle gamme di frequenza più elevate comprese tra 71 Gigahertz (GHz) e 86 GHz e abbinati ad ampie dimensioni di canale, i collegamenti wireless in banda E possono supportare capacità superiori a 10 Gbps con basse latenze comprese tra 65 microsecondi (μs) e 350 μs per salto. Queste qualità dello spettro della banda E lo rendono un’alternativa wireless ideale per le reti di trasporto 5G.

Tuttavia, le onde radio nella gamma di frequenza della banda E sono maggiormente influenzate dall'attenuazione dell'ossigeno e della pioggia rispetto alle frequenze nelle gamme inferiori. Anche i collegamenti in banda E sono altamente direzionali e richiedono un allineamento preciso tra le antenne. Fattori come l'oscillazione dell'edificio o della torre possono influire sull'affidabilità della connessione. Di conseguenza, le distanze dei collegamenti in banda E sono generalmente limitate tra 3 chilometri (km) e 5 km, ma alcuni fornitori stanno iniziando a spingere questi limiti superiori.

Le implementazioni della banda elettronica hanno visto un’adozione di successo soprattutto in paesi europei, come Polonia, Germania e Francia, che hanno, a loro volta, facilitato l’implementazione delle reti 5G. Con un certo numero di paesi che dovrebbero lanciare reti 5G nel 2023, ABI Research prevede che il numero di collegamenti in banda E di stazioni base mobili globali crescerà da oltre 400.000 nel 2022 a oltre 2,5 milioni nel 2027, costituendo il 33% del backhaul wireless totale. collegamenti.

Per andare oltre le limitazioni sopra menzionate della banda E e renderla una soluzione più praticabile per i CSP, sono stati sviluppati vari progressi tecnologici per aumentare la capacità, la portata e l'affidabilità dei collegamenti in banda E.

L'approccio tradizionale al dimensionamento del backhaul veniva generalmente adottato fissando obiettivi fissi e rigorosi (ovvero, 99,995% o superiori) per ciascun collegamento in base al picco di traffico più elevato del sito della rete di accesso radio (RAN). Lo stesso obiettivo è stato fissato in tutti gli scenari, indipendentemente dal livello di domanda di traffico RAN effettiva riscontrato. Di conseguenza, l’implementazione della banda E è stata limitata, a causa della sua disponibilità generalmente inferiore rispetto alle tradizionali bande a microonde, e l’implementazione è stata limitata a salti più brevi.

Recentemente, ETSI ha introdotto una nuova prospettiva per misurare gli indicatori chiave di prestazione (KPI) delle microonde e delle onde millimetriche. Nel suo rapporto, l'ETSI ha fornito raccomandazioni che consentiranno ai CSP di ridurre il costo totale di proprietà (TCO) dell'implementazione di soluzioni di backhaul wireless. Queste raccomandazioni includono l’introduzione di un nuovo KPI, Backhaul Traffic Availability (BTA), che calcola la probabilità che il collegamento backhaul microonde/mmWave possa soddisfare la domanda di traffico RAN senza alcun impatto sull’esperienza dell’utente finale. Questo nuovo KPI ha lo scopo di prevenire inutili operazioni di ingegneria eccessiva consentendo ai CSP di dimensionare i requisiti di backhaul in base al traffico RAN in situ previsto.