Índice de contenidos

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Trabajo Fin de Máster

Red Móvil 5G:

Implementación y Casos de Uso.

Realizado por: Mª Inmaculada Linares Heredia Dirigido por: Jaume Anguera Pros

Máster en Ingeniería de Telecomunicación

Tecnología de Antenas, UNIVERSITAT OBERTA DE CATALUNYA Enero de 2023

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Índice de contenidos

1. Introducción y objetivos

2. Escenarios de aplicación del 5G 3. Despliegue de frecuencias

4. Arquitecturas 5G 5. Antenas

6. Implementación banda 700 MHz 7. Casos reales

8. Conclusiones y líneas futuras

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Introducción y objetivos

INTRODUCCIÓN

5G

Menor latencia.

Mayor velocidad.

Aumento de usuarios conectados

a la red.

Conexión entre dispositivos.

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Introducción y objetivos

OBJETIVOS

• Estudiar las distintas arquitecturas 5G: Non Standalone y Standalone. Además de sus principales características como DSS, las antenas activas, massive MIMO o beamforming.

• Describir el proceso de implementación de nuevas celdas NR 700: diseño, instalación, integración y monitorización de KPIs.

• Analizar el tráfico de cuatro casos distintos.

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Índice de contenidos

1. Introducción y objetivos

2. Escenarios de aplicación del 5G 3. Despliegue de frecuencias

4. Arquitecturas 5G 5. Antenas

6. Implementación banda 700 MHz 7. Casos reales

8. Conclusiones y líneas futuras

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Escenarios de aplicación del 5G

Banda ancha móvil mejorada

eMBB

Comunicaciones masivas tipo máquina

mMTC

Comunicaciones ultrafiables y de baja latencia

uRLLC

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Índice de contenidos

1. Introducción y objetivos

2. Escenarios de aplicación del 5G 3. Despliegue de frecuencias

4. Arquitecturas 5G 5. Antenas

6. Implementación banda 700 MHz 7. Casos reales

8. Conclusiones y líneas futuras

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Despliegue de frecuencias

Frecuencia \ Característica

Velocidad

máx. Zona Alcance Otros

700 MHz – 2100 MHz

100 – 200

Mbps Rurales 5 – 20 km Ofrece

cobertura.

3.5 GHz 1 – 2 Gbps Urbanas 0.5 – 5 km Banda principal.

26 GHz 4 – 5 Gbps

Con alta densidad de

personas

100 – 150 m

Ondas milimétricas.

Bandas de arquitectura NSA y desplegadas en DSS.

Banda TDD que puede alcanza los 100

MHz de ancho de banda.

Recientemente subastada.

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Índice de contenidos

1. Introducción y objetivos

2. Escenarios de aplicación del 5G 3. Despliegue de frecuencias

4. Arquitecturas 5G 5. Antenas

6. Implementación banda 700 MHz 7. Casos reales

8. Conclusiones y líneas futuras

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Arquitecturas 5G

Non Standalone Standalone

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Arquitecturas 5G

5G Non Standalone Option 3x

Split Bearer

DSS

El 5G NSA Option 3x, ofrece conectividad dual y, gracias al Split Bearer se mantienen activas tanto la conectividad LTE como NR

Dynamic Spectrum Sharing permite compartir y usar dinámicamente el espectro

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Índice de contenidos

1. Introducción y objetivos

2. Escenarios de aplicación del 5G 3. Despliegue de frecuencias

4. Arquitecturas 5G 5. Antenas

6. Implementación banda 700 MHz 7. Casos reales

8. Conclusiones y líneas futuras

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Antenas

Antena Pasiva

Antena Activa

La antena pasiva es un elemento de radiación compuesto únicamente por componentes pasivos.

Unidad de radio integrada con la antena.

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Arquitecturas 5G

Antena Activa

Formación de haces

“Beamforming”

mMIMO es un conjunto de múltiples elementos de antenas que se integran en un sistema en forma de matriz y que se utiliza para transmitir varios flujos de datos.

Massive MIMO

Se trata de un sistema de tratamiento de señales que permite generar haces más estrechos y direccionales, de forma que será posible orientar cada uno de ellos hacia el punto donde se encuentra el usuario.

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Índice de contenidos

1. Introducción y objetivos

2. Escenarios de aplicación del 5G 3. Despliegue de frecuencias

4. Arquitecturas 5G 5. Antenas

6. Implementación banda 700 MHz 7. Casos reales

8. Conclusiones y líneas futuras

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Implementación banda 700 MHz

¿POR QUÉ BANDA 700MHZ?

Mayor despliegue.

Zona rural y urbana.

vs.

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Implementación banda 700 MHz

Diseño radio hardware

• Tipo de instalación

• Nº sectores

• Antena

• RRU

• BBU

• Coaxiales/FO

Instalación e integración

• PCI

• PRACH

Monitorización de KPIs

• DCR

• CSSR

• Throughput

• Split

• RSSI

• Handover

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Índice de contenidos

1. Introducción y objetivos

2. Escenarios de aplicación del 5G 3. Despliegue de frecuencias

4. Arquitecturas 5G 5. Antenas

6. Implementación banda 700 MHz 7. Casos reales

8. Conclusiones y líneas futuras

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Casos reales

NR700 en zona urbana vs zona rural.

1 Despliegue de todas las frecuencias 5G en un mismo site.

2 Cómo afecta en número de usuarios y alcance el encendido de NR700 a las celdas NR3500.

3

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Casos reales

0,00 500,00 1000,00 1500,00 2000,00 2500,00

20221116 20221117 20221118 20221119 20221120 20221121 20221122 20221123 20221124 20221125 20221126 20221127 20221128 20221129 20221130 20221201 20221202 20221203 20221204 20221205 20221206 20221207 20221208 20221209 20221210 20221211 20221212 20221213 20221214 20221215 20221216 20221217 20221218

NR700 en zona rural vs zona urbana.

R U R A L U R B A N O

Menor alcance, mayor número de conexiones.

Mayor alcance, menor número de conexiones.

vs

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Casos reales

Despliegue de todas las frecuencias 5G en un mismo site.

0,00 500,00 1000,00 1500,00 2000,00 2500,00 3000,00 3500,00

20221003 20221011 20221012 20221013 20221014 20221015 20221016 20221017 20221018 20221019 20221020 20221021 20221022 20221023 20221024 20221025 20221026 20221121 20221122 20221123 20221124 20221125 20221126 20221127 20221128 20221129 20221130 20221201 20221202 20221203 20221204 20221205 20221206 20221207 20221208 20221209 20221210 20221211 20221212 20221213 20221214 20221215 20221216 20221217 20221218

NR 700

1000,00 1500,00 2000,00 2500,00 3000,00

NR 2100

0,00 10000,00 20000,00 30000,00 40000,00 50000,00 60000,00

20221001 20221003 20221005 20221007 20221009 20221011 20221013 20221015 20221017 20221019 20221021 20221023 20221025 20221027 20221029 20221031 20221102 20221104 20221106 20221108 20221110 20221112 20221114 20221116 20221118 20221120 20221122 20221124 20221126 20221128 20221130 20221202 20221204 20221206 20221208 20221210 20221212 20221214 20221216 20221218 NR 3500

1 3 ¿PRIORIDAD?

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Casos reales

Cómo afecta en número de usuarios y alcance el encendido de NR700 a las celdas NR3500 .

0,00 2000,00 4000,00 6000,00 8000,00 10000,00 12000,00 14000,00 16000,00 18000,00

20221001 20221003 20221005 20221007 20221009 20221011 20221013 20221015 20221017 20221019 20221021 20221023 20221025 20221027 20221029 20221031 20221102 20221104 20221106 20221108 20221110 20221112 20221114 20221116 20221118 20221120 20221122 20221124 20221126 20221128 20221130 20221202 20221204 20221206 20221208 20221210 20221212

N R 3 5 0 0

500,00 1000,00 1500,00 2000,00 2500,00

N R 7 0 0

Al realizarse el encendido de la celda 700 no se produce ninguna variación en la celda 3500 cosector, ni en cuanto al alcance ni a reducción del número de muestras, ya que en entornos urbanos esta se integra como apoyo para ofrecer calidad y mejorar la experiencia de usuario principalmente en interiores donde la banda 3500 no penetra.

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Índice de contenidos

1. Introducción y objetivos

2. Escenarios de aplicación del 5G 3. Despliegue de frecuencias

4. Arquitecturas 5G 5. Antenas

6. Implementación banda 700 MHz 7. Casos reales

8. Conclusiones y líneas futuras

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Conclusiones y líneas futuras

CONCLUSIONES

Cubrir necesidades como conexiones en entornos rurales, mayores velocidades, menores latencias o redes más capacitadas son solo el inicio de lo que esta nueva red puede aportar.

Beamforming y massiveMIMO son indispensables para el desarrollo de la tecnología 5G.

Las celdas NR700 en zonas rurales pueden cubrir grandes distancias, y en zonas urbanas se está usando como complemento de la banda NR3500 para mejorar la cobertura y la experiencia de usuario en interiores.

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