Análise comparativa da ocupação de recursos de rádio em redes 5G SA para aplicações FWA: CPE indoor versus outdoor

Abstract

O avanço das redes 5G Standalone SA ampliou as possibilidades de oferta de banda larga fixa sem fio por meio do Fixed Wireless Access FWA, tornando relevante a análise da eficiência no uso dos recursos de rádio. Este trabalho tem como objetivo comparar o desempenho de duas Customer Premises Equipment CPEs FWA, uma do tipo Indoor e outra do tipo Outdoor, quanto à qualidade do sinal e à ocupação de Physical Resource Blocks PRBs em uma rede 5G SA. A pesquisa caracteriza-se como um estudo experimental de campo, utilizando dois equipamentos de um mesmo fabricante, ambos baseados no processador MediaTek T750 e no módulo Fibocom FG360-EAU. Para reduzir interferências decorrentes de diferenças de cobertura, os dispositivos foram posicionados no mesmo ponto externo de uma residência, sobre um tripé a 1,20 m de altura, e travados no mesmo rádio por meio do Physical Cell Identifier PCI, com medições realizadas nas bandas n40 e n78. Foram coletados parâmetros de Reference Signal Received Power RSRP, Reference Signal Received Qualit RSRQ, Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio SINR, velocidade de transmissão, throughput MAC e ocupação de PRBs em tarefas de downlink e uplink. Os resultados obtidos demonstraram que a CPE Outdoor apresentou melhor nível de recepção na banda n78, com RSRP de aproximadamente -67 dBm, contra -75 dBm da CPE Indoor. Entretanto, no cenário externo controlado, a CPE Indoor apresentou maior eficiência de uso dos PRBs, atingindo 2.738,69 Bits/PRB na banda n78 e 2.455,41 Bits/PRB na banda n40, enquanto a CPE Outdoor registrou 2.134,67 Bits/PRB e 2.204,64 Bits/PRB, respectivamente. Conclui-se que a eficiência na ocupação de PRBs não depende exclusivamente do nível de potência recebido, mas também de fatores como arranjo de antenas, comportamento MIMO, modulação, qualidade do enlace e condições de escalonamento da rede. Como continuidade do estudo, recomenda-se realizar novos testes com a CPE Indoor posicionada no interior da residência, a fim de quantificar o impacto da perda de penetração das paredes sobre a eficiência espectral e o consumo de recursos de rádio.