Dekning, rekkevidde og kapasitet for et 5G-radiosystem

Allerede i dag benytter Forsvaret kommersiell mobilteknologi, og det er mange grunner til å tro at militær bruk av mobilteknologi vil øke i framtiden. Femtegenerasjons mobilteknologi (5G) kan derfor bli en vesentlig komponent i den militære IKT-infrastrukturen.

Nye radiokapabiliteter, virtualisering av nettverkskomponenter og forbedret sikkerhet gjør at 5G-teknologien kan bli tilpasset militære behov i enda høyere grad enn forrige generasjoner av mobilteknologi (2G, 3G og 4G). Forsvaret trenger derfor å kjenne egenskapene til teknologien for å vite hvor 5G er egnet. Denne studien tar for seg 5G-radiogrensesnittet New Radio (NR) og studerer dekningen, rekkevidden og kapasiteten i et 5G-radiosystem.

Rapporten presenterer teori om dekning og radiopropagasjonsmodeller. Vi har gjennomført radiomålinger i felt for å samle måledata og få praktisk erfaring med 5G-radiosystemer. Målingene ble tatt i ulike typer terreng med forskjellige 5G-oppsett. Vi har benyttet disse måledataene til å lage en modell som kan estimere dekningen, rekkevidden og kapasiteten til en 5G-basestasjon. I rapporten viser vi hvordan modellen kan brukes, og diskuterer metoder for å anslå den beste plasseringen av 5G-basestasjoner, forutsi tjenestekvaliteten og evaluere hvor mye eller hva slags utstyr som trengs.

På bakgrunn av resultatene har vi utarbeidet noen konkrete anbefalinger som skal sørge for at Forsvaret kan bruke 5G-dekning effektivt: 

• Forsvaret bør ha tilgang til gode verktøy for å planlegge radiosamband. Radioplanleggingsverktøy må kunne støtte dekningsberegninger som gjelder 5G-radiokommunikasjon. Ved høye 5G-frekvenser er det spesielt viktig med god radioplannlegging for å utnytte omkringliggende terreng og oppnå færrest mulig hindringer for signalet mellom kommunikasjonsnoder.
• Forsvaret bør sørge for å ha frekvenser til militær bruk av 5G på så lave frekvensområder som mulig. Lave frekvensbånd gir betydelig bedre dekning i skog enn høye frekvensbånd.
• Forsvaret bør sørge for at sendeeffekten på brukerenheter er så høy som mulig. Det er derfor viktig å skaffe brukerenheter som støtter høy effekt og er utstyrt med gode antenner. Sendeeffekten kan også maksimeres ved å optimalisere parameterinnstillinger på basestasjonen.