Verbesserung der drahtlosen Verbindung mit netzwerkgesteuerten Repeatern
NCR-Geräte verbessern die 5G-Servicequalität und erweitern die Abdeckung und Konnektivität.
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Inhaltsverzeichnis
- 5G verstehen und seine Herausforderungen
- Was sind netzwerkgesteuerte Repeater?
- Wie NCR die Leistung verbessern
- Technische Konzepte hinter NCR
- NCR in urbanen Gebieten
- Optionen zur Bereitstellung von NCR
- Vorteile der Nutzung von NCR
- Leistungsbewertung von NCR
- Interferenzprobleme angehen
- Wirtschaftliche Überlegungen zu NCR
- Fazit
- Originalquelle
- Referenz Links
In modernen drahtlosen Netzwerken, besonders 5G, gibt's einen immer grösseren Bedarf, die Servicequalität für Nutzer überall zu verbessern. Eine Möglichkeit, das zu erreichen, ist die Nutzung von netzwerkgesteuerten Repeatern (NCR). Diese Geräte können helfen, die Abdeckung und Konnektivität zu verbessern, besonders in Gebieten, wo Hindernisse Signale blockieren könnten, wie zum Beispiel bei Gebäuden.
5G verstehen und seine Herausforderungen
Die 5G-Technologie bringt einige Vorteile mit sich, wie schnellere Geschwindigkeiten und niedrigere Latenz. Allerdings steht sie auch vor Herausforderungen, besonders bei der Nutzung von Millimeterwellenfrequenzen, die zwar höhere Geschwindigkeiten bieten, aber eine kürzere Reichweite haben und leicht blockiert werden können. Diese Nachteile führen oft zu schlechterem Service an bestimmten Standorten und schaffen blinde Flecken in der Abdeckung.
Was sind netzwerkgesteuerte Repeater?
Netzwerkgesteuerte Repeater (NCR) sind spezialisierte Geräte, die entwickelt wurden, um die Reichweite von drahtlosen Netzwerken zu erweitern. Sie empfangen Signale von einer Basisstation (gNB), verstärken sie und senden sie dann an die Nutzer. Im Gegensatz zu traditionellen Repeatern können NCR vom Netzwerk verwaltet und optimiert werden, um Interferenzen zu minimieren und die Leistung zu verbessern.
Wie NCR die Leistung verbessern
NCR-Geräte sind so gestaltet, dass sie die Herausforderungen von mmWave-Frequenzen effektiv bewältigen. Durch den Einsatz fortschrittlicher Techniken können sie Signale genauer lenken und die Qualität der Verbindungen für die Nutzer verbessern. Das hilft, Lücken in der Abdeckung zu schliessen und sicherzustellen, dass die Nutzer zuverlässigen Zugang zum Netzwerk haben, selbst in schwer erreichbaren Bereichen.
Technische Konzepte hinter NCR
NCR verwendet eine Methode namens "Verstärken-und-Weiterleiten". Das bedeutet, dass wenn ein Signal von der gNB empfangen wird, es verstärkt (stärker gemacht) und ohne komplexe Verarbeitung an den Nutzer weitergesendet wird. Diese Methode ist besonders nützlich in Umgebungen, wo Signale aufgrund von Entfernung oder Hindernissen schwach sein könnten.
Damit sie richtig funktionieren, müssen NCR mit der Basisstation kommunizieren. Das tun sie durch ein Steuersignal, das es ihnen ermöglicht, ihre Betriebsweise basierend auf den Bedürfnissen des Netzwerks anzupassen. Das macht sie zu vielseitigen Werkzeugen zur Verbesserung der drahtlosen Abdeckung.
NCR in urbanen Gebieten
Ein idealer Ort, um NCR einzusetzen, sind städtische Umgebungen, wo Gebäude Signale behindern können. In diesen Bereichen können die NCR so platziert werden, dass sie die Abdeckung optimieren, sodass die Nutzer starke Signale empfangen. Zum Beispiel kann die Platzierung von NCR auf Dächern helfen, eine Sichtlinie zur kontrollierenden Basisstation zu erreichen und somit eine starke Verbindung aufrechtzuerhalten.
Durch strategisches Platzieren von NCR in einer Stadt können Betreiber ein robusteres Netzwerk schaffen, das den Nutzern besser dient, besonders an Orten, wo traditionelle Basisstationen Schwierigkeiten haben könnten.
Optionen zur Bereitstellung von NCR
Es gibt mehrere Möglichkeiten, NCR in einem Netzwerk einzusetzen. Sie können entlang belebter Strassen, auf Dächern oder sogar in Parks platziert werden. Das Wichtigste ist, dass sie dort stehen, wo sie am besten helfen können, die Abdeckung zu verbessern. Das spezifische Design und die Platzierung von NCR hängen von zahlreichen Faktoren ab, einschliesslich der Nutzerdichte, der geografischen Lage und der bestehenden Netzwerkinfrastruktur.
Vorteile der Nutzung von NCR
- Verbesserte Abdeckung: NCR erweitern die Reichweite des Netzwerks, besonders in Bereichen, wo Signale Schwierigkeiten haben, durchzukommen.
- Kosteneffektivität: Im Vergleich zur Bereitstellung neuer Basisstationen kann die Nutzung von NCR eine erschwinglichere Option zur Verbesserung der Abdeckung sein.
- Flexibilität: NCR können schnell bereitgestellt und nach Bedarf angepasst werden, basierend auf der Netzwerkleistung und der Nachfrage der Nutzer.
- Verbessertes Nutzererlebnis: Mit besserer Abdeckung kommt eine verbesserte Servicequalität, wodurch die Nutzer schnellere Verbindungen und weniger abgebrochene Anrufe geniessen können.
Leistungsbewertung von NCR
Um zu verstehen, wie gut NCR funktionieren, werden Tests in verschiedenen Szenarien durchgeführt. Zum Beispiel wird in einem bestimmten Bereich mit einer Kombination aus gNB und NCR die Signalqualität gemessen, die von den Nutzern empfangen wird. Sie analysieren, wie diese Geräte die Verbindungen verbessern, indem sie die Leistung von Nutzern vergleichen, die direkt mit der gNB verbunden sind, versus denen, die NCR nutzen.
Die Ergebnisse zeigen in der Regel, dass NCR die Signalqualität und die gesamte Konnektivität erheblich steigern, besonders für Nutzer, die am Rand des Abdeckungsbereichs stehen. Damit trägt NCR dazu bei, dass jeder eine zuverlässige Internetverbindung haben kann.
Interferenzprobleme angehen
Eine wichtige Herausforderung bei NCR ist das Management von Interferenzen. Wenn Signale verstärkt werden, kann auch unerwünschtes Rauschen verstärkt werden. Daher sind sorgfältige Planung und Bereitstellung nötig, um dieses Problem zu minimieren. Durch den Einsatz fortschrittlicher Beamforming-Techniken können NCR ihre Signale effektiver fokussieren, was hilft, die Auswirkungen von Interferenzen zu reduzieren.
Wirtschaftliche Überlegungen zu NCR
Obwohl NCR viele Vorteile bietet, muss ihre Implementierung kosteneffektiv sein. Betreiber müssen die Vorteile von NCR gegen ihre Ausgaben abwägen. In manchen Situationen kann die Nutzung von NCR vorteilhafter sein als andere Optionen, wie z.B. IAB (Integrierter Zugang und Rückkanal) oder RIS (Rekonfigurierbare intelligente Oberfläche). Jede Methode hat ihre eigenen Stärken und Schwächen.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass netzwerkgesteuerte Repeater eine vielversprechende Lösung für die Herausforderungen modernes drahtloser Netzwerke darstellen, besonders in städtischen Umgebungen, wo Abdeckung entscheidend ist. Mit ihrer Fähigkeit, die Signalqualität zu verbessern und Interferenzen zu bekämpfen, können NCR das Nutzererlebnis in 5G-Netzen erheblich steigern. Ausserdem können Betreiber durch strategische Implementierung dieser Geräte sicherstellen, dass jeder Zugang zu der leistungsstarken Technologie hat, die 5G bietet. Die kontinuierliche Entwicklung und Verfeinerung von NCR wird eine wichtige Rolle dabei spielen, die Zukunft der drahtlosen Vernetzung zu gestalten.
Titel: Network-Controlled Repeater -- An Introduction
Zusammenfassung: In fifth generation (5G) wireless cellular networks, millimeter wave spectrum opens room for several potential improvements in throughput, reliability, latency, among other aspects. However, it also brings challenges, such as a higher influence of blockage which may significantly limit the coverage. In this context, network-controlled repeaters (NCRs) are network nodes with low complexity that represent a technique to overcome coverage problems. In this paper, we introduce the NCR concept and study its performance gains and deployment options. Particularly, presenting the main specifications of NCR as agreed in 3rd generation partnership project (3GPP) Rel-18, we analyze different NCR deployments in an urban scenario and compare its performance with alternative deployments. As demonstrated, with a proper network planning and beamforming design, NCR is an attractive solution to cover blind spots the base stations (BSs) may have.
Autoren: Fco. Italo G. Carvalho, Raul Victor de O. Paiva, Tarcisio F. Maciel, Victor F. Monteiro, Fco. Rafael M. Lima, Darlan C. Moreira, Diego A. Sousa, Behrooz Makki, Magnus Astrom, Lei Bao
Letzte Aktualisierung: 2024-03-14 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2403.09601
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2403.09601
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.
Referenz Links
- https://tex.stackexchange.com/questions/664/why-should-i-use-usepackaget1fontenc
- https://coolors.co/b8e199-869791-d93900-0028b8
- https://tex.stackexchange.com/questions/457286/linebreak-after-subsubsection-title-in-ieeetran
- https://tex.stackexchange.com/questions/2607/spacing-around-left-and-right
- https://tex.stackexchange.com/questions/266647/format-subbibliography-headings-as-subsection
- https://tex.stackexchange.com/questions/3033/forcing-linebreaks-in-url/10401
- https://tex.stackexchange.com/questions/674/squeezing-scientific-paper-to-fit-within-page-limits