Non sottovalutare il valore della tua base di rete cellulare

Per i fornitori di servizi di comunicazione (CSP), la rete mobile deve garantire una copertura ubiqua e fornire la capacità necessaria ai propri utenti. Le antenne delle stazioni base (BTS) sono più che semplici “componenti della rete” che collegano gli utenti finali “alla” rete mobile. Tutto il traffico cellulare passa attraverso le antenne BTS. Di conseguenza, le prestazioni dell’antenna BTS hanno un impatto molto significativo sull’esperienza complessiva della rete mobile. Poiché i requisiti di diversità e throughput dei dati delle applicazioni continuano ad espandersi, il throughput dei dati e la qualità dell'esperienza dipenderanno fortemente dalle antenne della stazione base. Inoltre, i CSP si trovano ad affrontare la richiesta di adottare pratiche verdi e sostenibili, in cui le antenne possono dare un contributo sostanziale.

Per soddisfare la crescente domanda sulle reti, le antenne delle stazioni base devono affrontare ancora una volta una nuova serie di sfide che definiscono il percorso di sviluppo per il prossimo decennio. Con applicazioni a uso intensivo di dati e richieste eterogenee degli utenti finali, i CSP dovranno continuare a massimizzare le prestazioni della propria rete e implementare le migliori apparecchiature per le loro reti mobili.

Per le antenne BTS, il passaggio dall'analisi dei “modelli di radiazione 2D” dell'antenna ai “modelli di radiazione 3D” consentirà al CSP di valutare le prestazioni dell'antenna in modo più completo. Il progresso delle apparecchiature di prova e delle tecnologie computazionali ha consentito al settore di generare modelli 3D che in precedenza erano costosi e difficili da ottenere.

Figura 1: Un modello di radiazione 2D generato da un'antenna del settore cellulare

Il diagramma di radiazione 3D fornisce informazioni più approfondite sulle prestazioni dell'antenna di una stazione base. Il diagramma di radiazione 3D fornisce anche informazioni aggiuntive come efficienza RF, efficienza di copertura, indicatori di interferenza, efficienza di beamforming, tra molte altre.

Figura 2: Un modello di radiazione 3D generato da un'antenna cellulare

Per massimizzare le prestazioni della rete, i CSP devono garantire che la scelta delle antenne delle stazioni base soddisfi le loro esigenze di implementazione. La profondità e la granularità dei dati forniti dal diagramma di radiazione 3D consentiranno ai CSP di valutare meglio le prestazioni delle antenne delle stazioni base. Ciò garantirà l'investimento ottimale in attrezzature che soddisfino le esigenze dello scenario di distribuzione (ad esempio, copertura di un'autostrada anziché copertura di un'area residenziale statica). Un altro impatto chiave prodotto dal diagramma di radiazione 3D si ha nel dipartimento di pianificazione RF. Il diagramma di radiazione 3D può aiutare i pianificatori RF a pianificare, implementare e configurare meglio l'implementazione delle antenne delle stazioni base per la loro rete mobile. Ad esempio, con un diagramma di radiazione 3D, un pianificatore RF ha una migliore comprensione della distribuzione dell'energia del segnale RF proveniente da un'antenna e quindi consente all'operatore di sapere con sicurezza che l'energia del segnale RF viene consegnata dove è richiesta.

I siti di rete mobile in genere si evolvono insieme alle mutevoli richieste della rete e garantiscono prestazioni complessive. Ciò significa che i CSP dovranno aggiungere nuovi siti per la propria rete mobile per soddisfare sia i vincoli di copertura che di capacità. Con l'implementazione di nuovi siti, i CSP dovranno riesaminare l'ottimizzazione ottenuta per i siti esistenti. Ad esempio, l'angolo e la direzione dei fasci RF provenienti sia dai siti nuovi che da quelli esistenti potrebbero sovrapporsi, con conseguente peggioramento delle prestazioni. Pertanto, le antenne dovranno avere la capacità di adattarsi all’ambiente in evoluzione in cui vengono installate. Ciò consentirà ai CSP di ottimizzare la copertura delle antenne delle stazioni base e quindi garantire che le prestazioni della rete siano pienamente realizzate. Ciò potrebbe avvenire sotto forma di implementazione di un'antenna con caratteristiche di raggio orizzontale e/o di raggio verticale, che può essere regolata dinamicamente per adattarsi al meglio a un particolare ambiente o locale. Con tali capacità, i progettisti RF saranno in grado di adattare le loro reti mobili in modo rapido ed efficace per le esigenze future e basate sugli scenari.

La piattaforma Active-Passive-Antenna è una di queste innovazioni che sta mostrando una rapida innovazione. Abbiamo osservato l'evoluzione dall'integrazione meccanica all'integrazione elettronica in cui una singola antenna Massive MIMO può essere perfettamente integrata nella parte posteriore di un'antenna BTS cellulare passiva. Poiché la domanda di capacità e di prestazioni continua a crescere nel sito della cella, l'antenna della stazione base dovrà prevedere disposizioni per le future configurazioni Massive MIMO come 64T64R o anche superiori. Oltre a soddisfare la futura domanda di Massive MIMO, le antenne passive delle stazioni base devono anche garantire la futura aggiornabilità tramite hardware o software (ad esempio, incorporando funzionalità di beamforming). Con la crescente domanda di reti mobili, è diventato sempre più importante che le antenne delle stazioni base adottino configurazioni MIMO di ordine superiore. Ad esempio, il passaggio da una configurazione 4T4R a una configurazione 8T8R contribuirà a migliorare la copertura e a fornire una migliore esperienza utente. Una sfida continua affrontata dalle reti mobili esterne è la capacità di fornire un budget di collegamento sufficiente ai dispositivi interni. Con un'antenna 8T8R, la sensibilità per trasmettere e ricevere segnali all'interno può essere più efficace.