Qualcomm: Ny teknikk kan doble kapasiteten til 5G i millimeterbåndet

I Norge er ikke millimeterbåndet tildelt, men Nasjonal kommunikasjonsmyndighet jobber for tiden med å se på regler for bruken og når det skal fordeles. Mobiloperatører har allerede uttrykt ønske om å få hånd om ressursene. Her hjemme er det først og fremst 26 GHz-båndet som vil bli gjort tilgjengelig, men i neste omgang kan også frekvenser rundt 42 GHz komme under hammeren. Også andre frekvensområder vurderes frigjort til mobilformål.

I dag leveres mobiltjenester i Norge ved hjelp av frekvenser fra 450 MHz til 3800 MHz. Bakgrunnen for å ta i bruk millimeterbåndet er at det her er mer tilgjengelig kapasitet enn i alle de frekvensbåndene som brukes i dag til sammen. Under 6 GHz er det tilgjengelig rundt 1400 MHz båndbredde til mobilformål, mens i 26 GHz-båndet vil det bli tilgjengelig rundt 3250 MHz. I 42 GHz-båndet er det en kapasitet på 6500 MHz.

Trafikkveksten i mobilnettene er formidabel, først og fremst drevet av videostrømming og bruk av mobilnettet som fast trådløst bredbånd. Faktisk har mobil datatrafikk økt seks ganger fra 2016 til 2021, ifølge Ericsson Mobility Visualizer.

Men det er også andre grunner enn kapasiteten til at millimeterbåndet er attraktivt. Det har kort rekkevidde, noe som er en ulempe når det skal brukes til vanlig mobiltelefoni ute, men en fordel når det skal brukes til internt nett i eksempelvis et industriområde. Da ønsker man kanskje ikke at signalene kan plukkes opp utenfor fabrikken.

Deler ressursene

Selv om det er svært mye bedre kapasitet i millimeterbåndet, har Qualcomm funnet fram til en teknologi som ytterligere kan forbedre ytelsen. For en mer detaljert forklaring på metoden, følg lenken over her. I et frekvensområde deles operatørene inn i prioriterte og sekundære brukere av kanalene. I prinsippet kan da en operatør benytte to kanaler og doble sin kapasitet, bare han stanser bruken av den ekstra båndbredden dersom primær operatør selv bruker den på et bestemt tidspunkt og sted i lufta. Og måten å avgjøre dette på, ligger i utstyret som lytter til bruken av kanalen.

Noe av årsaken til at dette er mulig, er at 5G i millimeterbåndet benytter smale stråler av radiobølger (beam) mellom antennene og mottakeren, enten mottakeren er en mobiltelefon eller ei antenne på husveggen for fast trådløst bredbånd (FTB/FWA). Teknisk sett tar de i bruk det de kaller «long term sensing» (LTS) der operatørene lytter på kanalen for å avgjøre om det er noen sekundær bruk av den.

En simulering Qualcomm har gjort i 37 GHz-båndet, viste at metoden ga nesten en dobling av kapasiteten, som dermed kan brukes til å levere bedre tjenester til kundene. Den dobbelte kapasiteten hadde operatørene tilgang til hele 95 prosent av tiden, rett og slett fordi det ikke er ofte strålene overlapper og forstyrrer hverandre. Om det er opptatt, at det er risiko for interferens, går tjenestene tilbake til det vanlige høye nivået med garantert kvalitet. I simuleringen var en enkelt kanal på 200 MHz.

Gjelder hele millimeterbåndet

Årsaken til at de omtaler 37 GHz-båndet spesielt, er at Qualcomm prøver å få USAs telemyndighet, FCC, til å åpne frekvensbåndet for delt lisensiert aksess. Men teknologien gjelder for hele millimeterbåndet, eller rettere sagt i alle anvendelser der det benyttes svært smale stråler av radiobølger dirigert mellom antenne og mottaker.

Inside Telecom har drøftet Qualcomm-teknologien med senioringeniør Anja Vimme Skadal i spektrumsavdelingen i Nasjonal kommunikasjonsmyndighet. Dette svarer hun:

– Vi ser i utgangspunktet alltid på muligheter for å utnytte spektrumet på en mest mulig effektiv og hensiktsmessig måte. Det siste året har vi blant annet jobbet med innledende vurderinger knyttet til hvilke frekvensbånd som vil være aktuelle for tildeling de nærmeste årene. Dette inkluderer også millimeterbåndene 26 GHz og 42 GHz. I videre og fremtidige vurderinger knyttet til tildeling av frekvenser i millimeterbånd, vil det være aktuelt å se nærmere på muligheter for nye måter å utnytte spektrumet mest mulig effektivt på, herunder også metoder som beskrevet i artikkelen fra Qualcomm, i dialog med aktører og utstyrsleverandører, sier hun.