Вариант 2 вариант 3 вариант 4: ГДЗ по физике 7 класс дидактические материалы Марон Дрофа ответы и решения онлайн Контрольные работы, КР-3. Архимедова сила. Задание: Вариант 4

Джайкаран Чаран

² Отделение фармакологии Всеиндийского института медицинских наук, Джодхпур, Раджастхан, Индия

Chet 3

Кафедра фармакологии, Медицинский колледж GMERS, Патан, Гуджарат, Индия

¹ Кафедра оториноларингологии, Медицинский колледж GMERS, Патан, Гуджарат, Индия

² Отдел фармакологии y, Всеиндийский институт медицинских наук, Джодхпур, Раджастан, Индия

³ Кафедра фармакологии, Медицинский колледж Би Джей, Ахмедабад, Гуджарат, Индия

Поступила 20 июня 2016 г . ; Принята в печать 17 августа 2016 г.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 License, которая позволяет другим пользователям некоммерчески ремикшировать, настраивать и дополнять работу, поскольку при условии, что автор указан и новые творения лицензируются на идентичных условиях.

Реферат

Справочная информация:

Большинство преподавателей используют четыре или пять вариантов для каждого пункта теста с несколькими вариантами ответов (MCQ) в качестве формирующего и итогового оценивания.Оптимальное количество вариантов в пункте MCQ является предметом серьезных дискуссий среди преподавателей различных областей образования. Существует нехватка опубликованной литературы относительно оптимального количества вариантов по каждому пункту MCQ в области медицинского образования.

Цели:

Сравнить три варианта, четыре варианта и пять вариантов. Тестирование MCQ по параметрам качества — надежности, валидности, элементному анализу, отвлекающему анализу и временному анализу.

Материалы и методы:

Участники 3 семестр M.B.B.S. студенты. Студенты были случайным образом разделены на три группы. Каждой группе случайным образом был предложен один набор тестов MCQ из трех, четырех и пяти вариантов. После выставления оценок в тестах с множественным выбором варианты выбора участников были проанализированы, и были проведены сравнения средних оценок, среднего времени, валидности, надежности и ценности возможностей, индекса дискриминации, двухрядного значения баллов, отвлекающего анализа трех различных форматов вариантов.

Результаты:

Учащиеся набирают больше баллов ( P = 0.000) и потребовалось меньше времени ( P = 0,009) для завершения трех вариантов по сравнению с четырьмя вариантами и пятью группами вариантов. Стоимость объекта была больше ( P = 0,004) в группе с тремя вариантами по сравнению с группами с четырьмя и пятью вариантами. Не было существенной разницы между тремя группами по валидности, надежности и различению предметов. Неработающих отвлекающих факторов было больше в группе из четырех и пяти вариантов по сравнению с группой из трех вариантов.

Заключение:

Оценка на основе трех вариантов MCQ может быть предпочтительнее четырех вариантов и пяти вариантов MCQ.

Ключевые слова: Анализ отвлекающих факторов, анализ заданий, вопросы с множественным выбором, количество вариантов в каждом задании

Оценка является наиболее важным компонентом учебно-методического набора курсов. [1] В медицинском образовании; Пирамида Миллера — наиболее устойчивые рамки для процесса оценки. [2] Основание пирамиды формируется знаниями и пониманием, а вершина пирамиды формируется путем тестирования производительности в искусственных условиях и в реальных ситуациях. [2] Очень сложно подняться на пирамиду, не завершив основание, поэтому знания составляют фундамент пирамиды.[2] Проверка знаний с помощью различных методов оценки является важным компонентом системы медицинского образования. В основном существует два типа методов оценки — письменные методы оценки и viva voice. Письменные методы оценивания очень популярны, потому что их легко проводить даже среди большого количества экзаменуемых и они экономически эффективны. [3] Однако важным вопросом является элемент субъективной предвзятости. [4] Чтобы преодолеть эту проблему, особое внимание уделяется объективной оценке как для итоговой, так и для формирующей оценки.[5] Вопросы с несколькими вариантами ответов (MCQ) — один из самых популярных письменных объективных методов оценки. [4]

Правильно построенные MCQ могут оценить более высокую когнитивную обработку таксономии Блума в большой группе испытуемых за короткий период времени. Другими преимуществами, связанными с MCQ, являются высокая надежность, больший охват контента и способность различать людей с высокими и низкими показателями. [6,7,8] Создание хорошего элемента MCQ — сложный, трудный и трудоемкий процесс, особенно для поиска вероятных отвлекающих факторов. .[8,9] MCQ имеют еще один недостаток, заключающийся в том, что шансы угадать возрастают с уменьшением количества вариантов. [8] Существуют различные типы MCQ, используемые при оценке в образовании: один лучший вариант / несколько вариантов, расширенные элементы сопоставления, виньетки пациентов и т.д. четыре ответа и пять ответов. [4]

Спор об оптимальном количестве вариантов в MCQ длится более 80 лет.[10] Большинство академических учителей используют четыре или пять вариантов итогового или формирующего оценивания, потому что они считают, что это улучшает психометрическое качество за счет ограничения эффекта случайного угадывания. [10,11] Традиционные форматы из четырех или пяти вариантов имеют один важный недостаток: то есть становится трудно сконструировать альтернативные правдоподобные отвлекающие факторы. [12] Ограничение количества вариантов улучшает написание заданий за счет подготовки меньшего количества отвлекающих факторов и экономит время экзаменуемого на завершение экзамена. [12,13] В случае трех вариантов MCQ в тест можно включить больше вопросов, что может повысить надежность теста. по большему освещению темы.[1] Оптимальное количество вариантов теста MCQ все еще является предметом серьезных споров, но его решение, особенно в медицинском образовании, требует дополнительных доказательств из-за меньшего количества исследований в этой области. Это исследование было разработано с целью сравнения трех вариантов, четырех вариантов и пяти вариантов теста MCQ для параметров качества — надежности, валидности, анализа элементов, анализа отвлекающих факторов и анализа времени.

Материалы и методы

Настоящее исследование представляет собой рандомизированное исследование для сравнения качества трех, четырех и пяти вариантов теста MCQ.Было получено письменное информированное согласие на участие и одобрение институционального этического комитета (Ethics / Approval / 2016/1).

Участники

Это исследование было запланировано для второго профессионального M.B.B.S. студенты. Темой, выбранной для теста MCQ, была вегетативная нервная система (ВНС). Студенты были проинформированы о дате экзамена за 15 дней до экзамена. Участие студентов в исследовании было информированным и добровольным.

Согласно университетским оценкам, полученным на первом профессиональном экзамене, студенты ( n = 132) были разделены на три группы: с высокими, средними и низкими успеваемостями.Затем с помощью программного обеспечения рандомизации были созданы три группы (группы A, B, C) из равного выбора из групп с высокими, средними и низкими достижениями. После рандомизации результаты первого профессионального экзамена в университете сравнивались между тремя группами с помощью одностороннего дисперсионного анализа (ANOVA). Между тремя группами не было значительных различий.

Инструмент

Эксперты в данной области (исследователь 1, 2) подготовили тест MCQ из 30 пунктов первоначально с пятью вариантами. Сохраняя порядок вопросов одинаковым, один отвлекающий фактор был случайным образом исключен из отвлекающих факторов, чтобы получить тест с четырьмя вариантами.Точно так же, используя вопросы с пятью вариантами, два отвлекающих фактора были случайным образом исключены из отвлекающих для получения теста с тремя вариантами. Исключение двух вариантов в группе A даст тест с тремя вариантами, исключение одного варианта в группе B даст тест с четырьмя вариантами, а группа C — с исходным тестом с пятью вариантами.

Подготовленные наборы были отправлены на валидацию десяти профильным экспертам. Семь членов откликнулись, и их предложения были включены в окончательную доработку трех наборов.Общее время теста было определено 45 мин. На основании мнения предметного эксперта.

Управление экзамена

В день экзамена три группы были рассажены в трех разных комнатах, и были приняты меры для обеспечения одинаковых условий для каждой группы. Один студент отсутствовал в группе А. Все студенты были проинформированы о том, что они могут вернуть работы, если они будут заполнены раньше времени. Для всех студентов время, затраченное на выполнение теста, было отмечено во время подачи вопросника исследователем.

Статистический анализ

Описательная статистика была представлена ​​в форме среднего значения, стандартного отклонения, доверительного интервала, медианы, частоты и процентов. Распределение данных проверяли с помощью критериев Шапиро – Уилка и Колмогорова – Смирнова. Параллельная валидность проверялась коэффициентом корреляции Пирсона. Сравнение коэффициентов корреляции между тремя группами проводилось с помощью доступного онлайн-программного обеспечения (http://www.vassarstats.net/rdiff.html). Надежность измерялась альфа-коэффициентами Кронбаха.Сравнение альфа-коэффициентов Кронбаха между тремя группами было выполнено с помощью доступного онлайн программного обеспечения Cocron, сравнивающего альфа-коэффициенты Кронбаха (http://www.comparingcronbachalphas.org/). Расчет стоимости объекта, индекса дискриминации и коэффициента точечной бисериальной корреляции производился по стандартным формулам [14]. Сравнение оценок, времени, индекса возможности, индекса дискриминации и коэффициента бисериальной корреляции Z-преобразованных точек между тремя группами было выполнено с помощью однофакторного дисперсионного анализа с последующим апостериорным тестом Тьюки .Отвлекающий анализ проводился по стандартным формулам Microsoft Office Excel 2007. [12] За исключением конкретных расчетов, выполненных с помощью онлайн-программного обеспечения, упомянутого выше, другие сравнения и анализ были выполнены SPSS Statistics для Windows, версия 17.0., SPSS Inc., Чикаго, Иллинойс, США.

Результаты

Характеристики баллов и времени, затраченного испытуемыми в трех группах вопросов с множественным выбором (в зависимости от количества вариантов)

В этом исследовании было обнаружено, что разница между средними баллами трех групп была значительной ( P = 0.000). Апостериорный анализ показал, что оценки, полученные в тесте MCQ с тремя вариантами, были значительно выше по сравнению с тестом с четырьмя и пятью вариантами []. Среднее время, затраченное испытуемыми, составило 32,80, 35,98, 35,65 мин в группах с тремя вариантами, четырьмя вариантами и пятью вариантами соответственно. Среднее время было значительно меньше в тесте MCQ с тремя вариантами по сравнению с тестом MCQ с 4 и пятью вариантами.

Таблица 1

Описательная статистика оценок, полученных в тестах с несколькими вариантами ответов

Одновременная валидность и надежность трех групп вопросов с множественным выбором

Для одновременной валидности корреляция между оценкой внутреннего теста и оценкой, полученной в трех, четырех, пяти все группы опций были «умеренными» и статистически значимыми.Эти коэффициенты корреляции существенно не отличались друг от друга (три варианта против четырех, P = 0,631, три варианта против пяти вариантов, P = 0,401, четыре варианта против пяти вариантов, P = 0,359). .

Надежность измерялась альфой Кронбаха. Альфа-коэффициенты Кронбаха для трех групп (три варианта, четыре варианта, пять вариантов) составляли 0,61, 0,67 и 0,75 соответственно, но между тремя группами не наблюдалось статистически значимой разницы [].

Таблица 2

Сравнение достоверности и надежности трех вопросов с множественным выбором ответов

Анализ заданий трех групп вопросов с множественным выбором

показывает средние значения индекса учреждения для трех вариантов, четырех вариантов и пяти групп вариантов. Было обнаружено, что существует значительная разница в значениях индекса учреждения в трех разных группах ( P = 0,004). Стоимость объекта была значительно выше в группе с тремя вариантами по сравнению с четырьмя и пятью вариантами.

Таблица 3

Сравнение анализа заданий между тремя тестами на вопросы с несколькими вариантами ответов

Для различения заданий показаны средние значения индекса дискриминации и значения коэффициента средней точки двухрядной корреляции (R _pbis ). Не было существенной разницы в индексе различения элементов и коэффициенте бисериала точек.

Анализ отвлекающих факторов трех групп вопросов с множественным выбором

Среднее количество функционирующих отвлекающих факторов на задания составило 1,50, 1.77 и 2.37 для трех, четырех и пяти групп вариантов соответственно. Неразборчивые отвлекающие факторы были больше в четырех вариантах и ​​пяти группах вариантов по сравнению с тремя группами вариантов [].

Таблица 4

Сравнение анализа отвлекающих факторов в трех тестах с несколькими вариантами ответов

Обсуждение

Это исследование было проведено с целью сравнения трех вариантов, четырех вариантов, пяти вариантов теста MCQ для оценки качества оценки. Было замечено, что учащийся набирает больше баллов и занимает меньше времени для завершения трех вариантов по сравнению с четырьмя вариантами и пятью группами вариантов.Индекс объекта был больше в трех группах опций. Не было существенной разницы между тремя группами по валидности, надежности и различению предметов. Неработающих отвлекающих факторов было больше в группе из четырех и пяти вариантов по сравнению с группой из трех вариантов.

Для модели оценки наблюдалось постепенное снижение оценок с трех вариантов до пяти групп вариантов. Такой тип схемы оценки может отражать больше шансов угадать с меньшим количеством отвлекающих факторов, поэтому может возникнуть проблема угадывания, если используются MCQ с меньшим количеством вариантов.[15] При слепом угадывании в тесте MCQ будет зависеть качество вариантов, а не их количество. [10] Метаанализ, проведенный Родригесом, предположил, что обследуемые могут быть задействованы в обоснованном предположении, а не в слепом предположении, когда будет выполнено устранение наименее вероятного отвлекающего фактора [16]. Из-за дизайна нашего исследования мы исключили отвлекающие факторы случайным образом, поэтому эта значительная разница может быть связана с методом устранения отвлекающих факторов и качеством отвлекающих факторов.

Это исследование показало, что среднее время, затрачиваемое испытуемыми в группе с тремя вариантами, было меньше среднего времени, затрачиваемого испытуемыми в группах с четырьмя и пятью вариантами.Следовательно, среднее время для каждого элемента уменьшилось с уменьшением количества альтернатив для каждого элемента. Общая экономия времени на элемент в трех группах вариантов составила 6 с по сравнению с четырьмя и пятью группами вариантов. Эта разница во времени позволит выполнить большее количество вопросов в течение ограниченного по времени экзамена MCQ с тремя вариантами, что повысит валидность. [11,12,15] Меньшее количество вариантов также имеет явные преимущества для тестируемых, поскольку им нужно меньше времени на разработку и администрирование заданий. [1,11]

В соответствии с результатами предыдущего исследования, наше исследование показало, что не было существенной разницы в надежности и валидности между тремя, четырьмя и пятью вариантами.[17,18] Халадина и Даунинг показали, что надежность возрастает с увеличением количества вариантов, но эта разница была небольшой, когда использовалось более трех вариантов. [19] По словам Родригеса, переход от пяти вариантов к четырем вариантам снижает надежность в среднем на 0,35, а переход от пяти вариантов к трем вариантам не влияет на надежность. [10] Изменение надежности также зависит от метода устранения отвлекающего фактора. Для случайного устранения отвлекающих факторов надежность падает в среднем на 0,6 и не меняется в надежности, если удаляются неэффективные отвлекающие факторы.[10] Вьяс и Супе пришли к выводу в обзоре литературы, что надежность может быть увеличена с помощью формата с тремя вариантами, потому что общее количество элементов увеличено, чтобы сбалансировать уменьшенное количество альтернатив. [1]

Средние значения показателей объекта во всех трех различных группах вариантов имели приемлемый уровень, но была значительная разница в значениях индекса объекта между тремя и пятью группами вариантов. [14] Родригес предположил, что небольшое увеличение индекса объекта наблюдалось при сокращении вариантов с четырех до трех, в то время как было большое увеличение индекса объекта (пункты были проще), если варианты были сокращены до двух.[10] В этом исследовании наблюдалось небольшое увеличение стоимости объекта при сокращении с пяти вариантов до четырех, но было большое увеличение стоимости объекта, если количество вариантов было сокращено с пяти до трех. Предыдущие исследования пришли к выводу, что не было значительных различий в возможностях задания после уменьшения количества вариантов, но уменьшение количества вариантов может увеличить вероятность случайного угадывания для выбора правильного ответа. [15,17,18,20] Причина такого результаты предыдущих исследований могут быть связаны с использованием метода устранения нефункционального отвлекающего фактора, чтобы минимизировать влияние на уровень сложности.Мотивированные экзаменуемые редко прибегают к случайному угадыванию, когда у них есть достаточно времени и соответствующий уровень сложности. [11] В этом исследовании значительная разница между тремя и пятью значениями опций может быть связана с методом удаления опций. В этом исследовании все тестовые группы имели средние значения индекса дискриминации и точечные двухрядные значения в пределах допустимого диапазона, и не было существенной разницы в индексе дискриминации и точечных бисериальных значениях, а также согласованности с предыдущими исследованиями.[17,18]

Для анализа отвлекающих факторов в этом исследовании мы обнаружили, что в большинстве вопросов было два действующих отвлекающих фактора, независимо от количества вариантов выбора. Только у одного предмета из пяти опционных групп было четыре функционирующих отвлекающих фактора. Эти результаты согласуются с другими исследованиями, несмотря на то, что наш метод удаления опций был рандомизированным процессом, а не удалением нефункционирующих отвлекающих факторов. [12,15] Халадина и Даунинг также пришли к выводу, что примерно две трети всех четырех опционных элементов имели только один или два функциональных элемента. отвлекающие факторы, и ни у одного из пяти пунктов выбора не было четырех действующих отвлекающих факторов.[19] Учителям сложно выработать три или более одинаково правдоподобных отвлекающих фактора, дополнительные отвлекающие факторы играют только роль «наполнителей», а также не могут различать плохих и хороших испытуемых. [12] В отличие от других исследований, в этом исследовании мы случайным образом удалили 1 и 2 дистрактора из теста MCQ с пятью вариантами, чтобы подготовить тест MCQ с четырьмя и тремя вариантами соответственно. Есть вероятность, что во время этого процесса был удален какой-нибудь хороший отвлекающий фактор. Здесь следует отметить, что в случае рандомизации как известные, так и неизвестные искажающие факторы распределяются равномерно во всех группах.Следовательно, даже если есть шанс, что хороший дистрактор может быть удален, все же случайное удаление лучше, потому что вероятность будет равномерно распределена во всех группах и не повлияет на результаты и заключение исследования. Некоторые другие методы, такие как «статистика Хорста», могут быть использованы для анализа дистрактора, но проведенный нами расчет анализа дистрактора адекватен стандартным критериям и доступным опубликованным исследованиям.

Результат нашего исследования подчеркивает, что сравнение вариабельности оценок, времени, валидности, надежности, ценности средств, способности различения и отвлекающих характеристик дало лишь незначительные различия во влиянии изменения количества вариантов в тесте MCQ при оценке фармакологии [].

Таблица 5

Сводка качественных параметров анализа теста с несколькими вариантами ответов

По медицинским специальностям, особенно по фармакологии, очень мало исследований, посвященных влиянию количества вариантов на тесты, созданные учителем, поэтому мы провели проспективное и рандомизированное исследование чтобы свести к минимуму любую систематическую ошибку в отношении параметров качества MCQ. Однако исследование проводилось на втором курсе M.B.B.S. студентов для оценки фармакологии ANS, и размер выборки был также меньше, результат этого исследования следует интерпретировать с осторожностью для другой специальности, предмета и содержания.Мы признаем, что большее количество пунктов повысит надежность исследования. Выбор из 30 пунктов был основан на реальных жизненных ситуациях, где для внутренней оценки используется около 20–30 MCQ. Список пунктов MCQ был также разослан нескольким экспертам, и все согласовали количество пунктов. Достоверность, полученная в исследовании, также оказалась в пределах нормы, показывая, что количество MCQ было адекватным. Мы не смогли найти никаких ассоциаций или рекомендаций, которые связывали бы количество предметов с количеством студентов. Мы могли бы проанализировать каждый пункт по всем параметрам анализа заданий, но нашей целью было проанализировать три теста MCQ на основе трех, четырех и пяти вариантов заданий, так что для этого исследования сравнение всего теста будет более полезным с учетом наших целей.

Заключение

Оценка на основе трех вариантов MCQ может быть предпочтительнее четырех вариантов и пяти вариантов MCQS.

Финансовая поддержка и спонсорство

Нет.

Конфликты интересов

Конфликтов интересов нет.

Ссылки

GSMA | Рекомендации по внедрению 5G: вариант 3 АНБ

В настоящее время эта версия документа содержит подробные инструкции по внедрению 5G с использованием Варианта 3, отражая первоначальную стратегию запуска, принятую несколькими операторами.Однако, как описано в «Требованиях оператора GSMA к вариантам подключения ядра 5G», отраслевая экосистема должна поддерживать все варианты подключения ядра 5G (а именно вариант 2, вариант 4, вариант 5 и вариант 7) в дополнение к варианту 3. В результате в течение 2019 года этот документ будет обновлен, и в нем будут представлены руководящие принципы для всех вариантов развертывания 5G.

Чтобы загрузить этот онлайн-документ в формате PDF, нажмите ниже:

Общедоступная версия

Обзор

Введение

5G становится реальностью, поскольку первые пользователи уже коммерциализировали данные- ориентированные на сети 5G в 2018 году и планируют запустить потребительскую мобильную сеть 5G в 2019 году и позже.Хотя первые пользователи не обязательно нуждаются в руководстве, большинство операторов все еще не запустили коммерческие услуги 5G. В этом документе содержится контрольный список для операторов, которые планируют запускать сети 5G в конфигурации NSA (не автономной), вариант 3.

Объем

В этом документе представлены технологические, спектральные и нормативные аспекты развертывания.

В данной версии документа в настоящее время представлены подробные инструкции по внедрению 5G с использованием варианта 3, отражающие первоначальную стратегию запуска, принятую несколькими операторами.Однако, как описано в «Требованиях оператора GSMA к вариантам подключения ядра 5G», отраслевая экосистема должна поддерживать все варианты подключения ядра 5G (а именно вариант 2, вариант 4, вариант 5 и вариант 7) в дополнение к варианту 3. В результате в течение 2019 года этот документ будет обновлен, и в нем будут представлены руководящие принципы для всех вариантов развертывания 5G.

Примечание редактора: темы, перечисленные в этом документе, не являются исчерпывающими и открыты для предложений / предложений любой компании.Пожалуйста, свяжитесь с [email protected]

Примечание редактора: Разделы 2.9 (Безопасность) и 2.11 (Сетевой нейтралитет / нормативные требования) предназначены только для членов GSMA. По вопросам членства обращайтесь на сайт GSMA.

Благодарности

Особая благодарность членам целевой группы GSMA для нестандартного развертывания 5G за их вклад и проверку этого документа:

• AT&T Mobility
• EE Limited
• Ericsson
• Huawei Technologies Co.Ltd.
• Hutchison 3G UK Limited
• KDDI
• LG Electronics Inc.
• MediaTek Inc.
• Nokia
• NTT DOCOMO
• Softbank Corp.
• Syniverse Technologies, Inc.
• Telia Finland Oyj
• United States Cellular Corporation
• Utimaco TS GmbH
• Verizon Wireless
• Vodafone Group
• ZTE Corporation

1.1 Фиксированный беспроводной доступ

FWA (фиксированный беспроводной доступ) относится к беспроводному каналу связи, который обеспечивает подключение к объектам, которые являются стационарными или кочевыми (т.е.практически не двигаются при использовании подключения). Эта концепция уже часто использовалась в качестве замены проводной связи на последней миле. Поэтому его часто сравнивают с другими решениями для подключения «последней мили», такими как FTTx (Fiber-to-the-x) и xDSL (x Digital Subscriber Line). 5G, во всех вариантах развертывания, позволяет FWA быть конкурентоспособной заменой FTTx с его превосходными возможностями радиосвязи и, следовательно, предлагает бизнес-возможности для операторов мобильной связи

Для операторов мобильной связи FWA обеспечивает экономичное решение для развертывания сети.Поскольку беспроводные каналы дешевле в установке и эксплуатации, стоимость сети на последней миле будет значительно снижена с помощью FWA по сравнению со случаем FTTx. Это означает, что широкополосное соединение с FWA будет экономически целесообразным, что в противном случае было бы невозможно. С FWA операторы мобильной связи получают следующие возможности для бизнеса.

• Спрос на широкополосную связь в настоящее время удовлетворен недостаточно: с помощью более дешевого решения по подключению можно подключать дома, которые традиционно не подключены к сети, которые считались экономически невыгодными, создавая дополнительный поток доходов от широкополосной связи.
• Рынок фиксированной связи, который можно модернизировать до широкополосного доступа: там, где сложно заменить xDSL или медные линии, FWA может предложить обновление широкополосного доступа и, следовательно, предоставить возможности дополнительных продаж для существующих клиентов фиксированного Интернета.
• Ограниченный по времени спрос: экономически нецелесообразно развертывать проводное соединение для удовлетворения ограниченного по времени спроса (например, сезонного, праздничного и т. Д.). FWA, с другой стороны, может предоставить экономичное и простое решение для подключения к таким требованиям.
• Интернет вещей: более дешевое решение для подключения обеспечивает рентабельное подключение для приложений Интернета вещей, которые, как правило, требуют дешевого подключения с менее строгими требованиями, чем у мобильного широкополосного доступа.

Помимо денежных выгод, операторы мобильной связи смогут предоставлять нации социальные льготы, сокращая разрыв в цифровом разрыве между неподключенными и подключенными. Кроме того, широкополосное соединение позволит использовать передовые услуги, такие как электронное обучение и электронное правительство, способствуя повышению благосостояния общества.

1.2 Расширенная мобильная широкополосная связь

Расширенная мобильная широкополосная связь означает расширение спроса на данные, которое было удовлетворено с помощью традиционной мобильной широкополосной связи. 5G обеспечит повышенную скорость передачи данных и улучшит качество передачи данных. Хотя это не новая бизнес-возможность, рост спроса на данные сохраняется с увеличением распространения мультимедийного контента (например, видео) и на некоторых рынках (например, в Северо-Восточной Азии и Северной Америке, которые будут испытывать более 20 эксабайт в месяц мобильного трафика данных в 2023 год: см. Рис. 1) срочно необходимо решить проблему роста спроса на данные.

Как доказанный бизнес-пример, улучшенная мобильная широкополосная связь является приоритетным вариантом использования при развертывании 5G. Более 70% руководителей компаний, опрошенных GSMA в октябре 2016 года, подтвердили это. Хотя возможность подключения дает низкую маржу, она предлагает стабильный поток доходов, который позволит профинансировать развертывание 5G в соответствии с вариантами использования 5G, кроме мобильной широкополосной связи. Кроме того, поскольку мобильный широкополосный доступ является ключевым ценным предложением, предлагаемым оператором, превосходство в улучшенном мобильном широкополосном доступе будет отличать того, кто раньше его использует, от его конкурентов.Таким образом, расширенная мобильная широкополосная связь, хотя и является традиционным бизнес-сценарием, станет неотъемлемой частью коммерциализации 5G.

Рисунок 1: Глобальный трафик мобильных данных (Источник: Ericsson)

2.1 Введение

5G можно развернуть в пяти различных вариантах развертывания, где варианты SA (автономные) включают только одно поколение технологии радиодоступа и Варианты NSA включают два поколения технологий радиодоступа (4G LTE и 5G).При раннем развертывании будет использоваться либо автономный вариант 3, либо автономный вариант 2, поскольку стандартизация этих двух вариантов уже завершена.

Нестандартный вариант 3 — это когда сеть радиодоступа состоит из eNB (eNode Bs) в качестве главного узла и gNB (gNode Bs) в качестве вторичного узла (см. Левую часть рисунка 2). Сеть радиодоступа подключена к EPC (Evolved Packet Core). Вариант 3 NSA, поскольку он использует существующее развертывание 4G, может быть быстро выведен на рынок с небольшими изменениями в сети 4G.Этот вариант также поддерживает устаревшие устройства 4G, а устройства 5G должны поддерживать только протоколы NR (New Radio), поэтому устройство также можно быстро разработать. С другой стороны, вариант 3 NSA не вводит 5GC и, следовательно, не может быть оптимизирован для новых вариантов использования 5G, помимо мобильной широкополосной связи. Кроме того, в зависимости от того, как разрабатываются устройства 5G, возможно, потребуется хранить EPC дольше, чем в случае наличия EPS (Evolved Packet System) только для 4G (вместо поддержки варианта 3 NSA).

Автономный вариант 2 — это когда сеть радиодоступа состоит только из gNB (gNode Bs) и подключается к 5GC (ядро 5G), а 5GC взаимодействует с EPC (см. Правую часть рисунка 2).Вариант SA 2 не влияет на радиосвязь LTE и может полностью поддерживать все сценарии использования 5G, обеспечивая сегментирование сети с помощью облачной архитектуры на основе сервисов. С другой стороны, для этого варианта требуются как NR, так и 5GC, что снижает время вывода на рынок и увеличивает стоимость развертывания, чем вариант 3 NSA. Кроме того, устройства должны поддерживать протоколы NR и основные сетевые протоколы, поэтому на это потребуется больше времени. разрабатывать устройства. Наконец, поскольку автономная система 5G должна будет взаимодействовать с EPS для обеспечения непрерывности обслуживания в зависимости от покрытия, может потребоваться взаимодействие между EPC и 5GC.

Рисунок 2: Архитектура высокого уровня для варианта 3x NSA и варианта 2 SA

2.2 Спектр

2.2.1 Полосы, выделенные для 5G, и их возможное использование

Доступность подходящего количества спектра является наиболее важным предварительным условием запустить 5G. Хотя согласованные на глобальном уровне полосы будут официально распределены на ВКР-19, несколько стран и регионов уже определили полосы-кандидаты, а в некоторых случаях уже распределили их.

Когда развертывание 5G осуществляется за счет предоставления расширенной мобильной широкополосной связи, диапазоны S и C, диапазоны связи, простирающиеся от 2 ГГц до 4 ГГц и от 4 ГГц до 8 ГГц соответственно, соответствуют требованиям 3.Диапазон частот от 4 ГГц до 4,2 ГГц, который кажется наиболее подходящим вариантом. Эти диапазоны были определены во многих странах как основные диапазоны для 5G, и, как показано на Рисунке 3, глобальная гармонизация кажется возможной в нижней части таких диапазонов, что позволяет добиться экономии от масштаба в устройствах.

Другой диапазон, который набирает популярность для использования в 5G, — это так называемый диапазон миллиметровых волн, который включает в себя спектр от 24 до 29,5 ГГц, а также спектр от 37 до 43,5 ГГц. Очень быстрое затухание радиосигнала на этих частотах поставило под сомнение возможность использования этого спектра для обеспечения покрытия большой площади, особенно в направлении восходящей линии связи, где MIMO и формирование диаграммы направленности могут быть не такими эффективными, как в нисходящей линии связи, однако полевые испытания и моделирование указывают на то, что mmWave играет ключевую роль в 5G.Например,

28 ГГц — это полоса, используемая для многих испытаний фиксированного беспроводного доступа и коммерческих запусков, а радиоячейки, работающие в mmWave, подходят для создания толстого слоя пропускной способности там, где это необходимо (точки доступа), а также для многих корпоративных сценариев.

Основная привлекательность миллиметрового диапазона, как показано на Рисунке 4, заключается в наличии очень большой полосы пропускания и сильном потенциале для глобальной гармонизации.

Рисунок 3: Спектр в диапазонах S и C, предназначенный для использования в 5G в отдельных странах

Рисунок 4: Распределение спектра в миллиметровых волнах для выбранных стран

2.2.2 Необходимый объем спектра

Следует отметить, что требования ITU IMT-2020, особенно в отношении максимальной пропускной способности, основаны на предположении об использовании каналов 100 МГц. Из анализа результатов недавних аукционов по продаже спектра в диапазоне 3,5 ГГц было замечено, что только в нескольких случаях (например, Венгрия 2016 г., Великобритания 2018 г.) операторы будут иметь такой доступный объем спектра. Вследствие этого фактическая пропускная способность, которую можно извлечь из системы 5G, будет ниже требований IMT-2020.Важно, чтобы операторы могли предоставлять 5G по более низкой цене за гигабайт, поэтому выделение как минимум 100 МГц жизненно важно для таких случаев использования.

2.3 Обновления радиосети 4G

2.3.1 Количество необходимых площадок

Благодаря возможности использования передовых антенных технологий, таких как MIMO и формирование диаграммы направленности, моделирование продемонстрировало возможность согласования покрытия нисходящей линии связи, обеспечиваемого LTE 1800 МГц с базовыми радиостанциями 5G, работающими на 3.5 ГГц: таким образом, та же сетка ячеек может быть повторно использована для первоначального развертывания. В восходящем направлении MIMO и формирование диаграммы направленности нецелесообразны из-за ограниченного пространства в устройстве, поэтому, если бы восходящий канал использовал те же частоты, что и нисходящий канал, размер ячейки «сузился бы» до максимального диапазона в восходящем канале.

Чтобы преодолеть эту проблему, было предложено использовать спектр нижней полосы, такой как спектр 1800 МГц, для данных восходящей линии связи. На первом этапе это делается с использованием варианта 3 EN-DC, где данные восходящей линии связи передаются в диапазоне FDD с использованием LTE.Для дальнейшей оптимизации покрытия в диапазоне FDD могут передаваться как каналы управления восходящей линией связи NR, так и каналы пользовательских данных. Это может быть сделано с использованием агрегации несущих NR-NR (CA) или дополнительного восходящего канала (SUL). Оба эти метода позволяют переключать передачу по восходящей линии связи между диапазоном FDD и диапазоном 3,5 ГГц. Ключевое отличие состоит в том, что NR CA также обеспечивает NR на нисходящем канале FDD-диапазона, используя при необходимости совместное использование спектра LTE-NR, указанное в 3GPP. Это дает возможность агрегировать пропускную способность NR, а также улучшить работу восходящего канала NR.Для ранних реализаций чипсетов устройств NR CA, по-видимому, более широко поддерживается, чем SUL.

Примечание. Как правило, можно использовать CA вместе с DC. То есть CC могут быть агрегированы (в E-UTRA и / или NR), а затем применяется DC.

2.3.2 Обновление LTE для поддержки EN-DC (вариант 3)

Для успешного развертывания EN-DC сеть 4G должна поддерживать двойное соединение между E-UTRAN (LTE) и NR. Это усовершенствование позволяет устройству потреблять радиоресурсы, предоставляемые как 4G, так и 5G.Обычно радиосвязь 4G будет использоваться для передачи управляющих сигналов, в то время как NR и / или LTE будут использоваться для пользовательских данных. Были определены три варианта решения NSA, каждый из которых оказывает различное влияние на сеть LTE.

Вариант 3 использует для передачи сигналов MCG (основная группа ячеек) с оконечным устройством MN (главный узел). В Варианте 3 есть несколько вариантов конфигурации канала передачи данных. Основной отраслевой поток должен использовать разделенный канал передачи данных с завершением SN (иногда называемый «Вариант 3x»).Этот вариант оказывает незначительное влияние на EPC и позволяет данным маршрутизироваться непосредственно в NR gNB, чтобы избежать чрезмерной нагрузки пользовательской плоскости на существующий LTE eNB, который был разработан для нагрузки трафика 4G LTE, а не для дополнительной нагрузки трафика NR. Поскольку в этом варианте непрерывность обслуживания после потери радиопокрытия 5G более изящна, он также сводит к минимуму чрезмерный сигнальный трафик между RAN и ядром.

2.4 Обновления базовой сети 4G

Вопросы обновления базовой сети 4G в основном включают сравнение параметров сети 3 / 3a / 3x, стратегию обновления базовой сети 4G, обновление сетевых функций.

2.4.1 Вариант 3 / 3a / 3x Сравнение сетей

Стандартизированная сетевая архитектура NSA EPC включает вариант 3, вариант 3a и вариант 3x.

В сетевом режиме Варианта 3 трафик интерфейса X2 между eNB и gNB имеет трафик плоскости пользователя NSA. Этот трафик огромен. Базовой сети необходимо увеличить пропускную способность интерфейса S1-U, чтобы соответствовать требованиям передачи LTE / NSA.

В сетевом режиме Option 3a в интерфейсе X2 присутствует только трафик уровня управления.Так что трафик X2 очень мал.

В сетевом режиме Option 3x имеется небольшой трафик пользовательской плоскости LTE в интерфейсе X2.

С точки зрения влияния на существующую сеть вариант 3x относительно невелик и стал основным выбором для сетей NSA. Используя 4G в качестве опорной точки плоскости управления, он может обеспечить хорошую непрерывность обслуживания и поддерживать быстрое строительство сети на начальном этапе развертывания 5G.

Рисунок 5: Вариант NSA 3 / 3a / 3x Networking Mode

2.4.2 Анализ воздействия на элементы базовой сети 4G

Двойное подключение, используемое для главного eNodeB для подключения к вторичному eNodeB, стандартизировано в сети 4G. Вариант 3 / 3a / 3x NSA использует процесс двойного подключения 4G.

Влияние на элементы базовой сети 4G поддерживает NSA, что показано в таблице 1.

Таблица 1: Требование обновления

Для поддержки NSA сеть 4G Для базовой сети необходимо выполнить небольшое обновление программного обеспечения, чтобы добавить или расширить несколько параметров.Нет необходимости вносить какие-либо изменения в оборудование. Общий процесс, включая передачу обслуживания, не отличается от процесса в сети 4G.

2.4.3 Стратегия обновления базовой сети 4G

Типы EPC включают физический EPC на основе выделенного оборудования и виртуализированный EPC на основе оборудования COTS (коммерческое готовое оборудование). Существует два типичных сценария обновления EPC для поддержки развертывания 5G.

Сценарий A:

• Физический EPC обновлен для поддержки NSA.
• Расширение емкости основано на физическом EPC.

Сценарий B:

• Создайте новую виртуализированную сеть EPC для независимой поддержки NSA.
• Взаимодействие между новым виртуализированным EPC и физическим EPC.
• Расширение емкости основано на виртуализированном EPC.

Рисунок 6. Обновление EPC для развертывания NSA

Сценарий A — самый простой способ, но он также принес с собой большой недостаток.При переходе к 5G SA этот физический EPC на основе выделенного оборудования не может использоваться в виртуализированной среде. Этот сценарий зависит от возможностей существующих поставщиков сетевого оборудования. По сравнению со сценарием A, сценарий B может быть плавно преобразован в целевую сеть за счет расширения виртуализированного EPC.

2,5 Развертывание 5G

Соображения по развертыванию сети 5G в основном включают планирование целевой сети, выбор массового заказа MIMO, оптимизацию покрытия, особенно в восходящем канале, конфигурацию синхронизации временных интервалов, стратегию NSA и SA и этапы развертывания сети.

Определенные ITU приложения 5G включают три типа: eMBB, mMTC и uRLLC. На текущем этапе, основанном на стандарте 3GPP R15, сеть 5G фокусируется на сервисе eMBB, поэтому целевая сеть 5G должна соответствовать типичным требованиям к опыту обслуживания eMBB.

3GPP определила требования к производительности для высоких скоростей передачи данных и плотности трафика, как указано в следующей таблице в 3GPP TS 22.261 [7], и 50 Мбит / с на нисходящем канале является основным требованием для обслуживания eMBB (см. Таблицу 2)

С точки зрения бизнеса , Видео 4K / 8K и VR являются типичными услугами eMBB.Как показано в следующей таблице, эти услуги требуют пропускной способности нисходящего канала от 50 до 100 Мбит / с и скорости восходящего канала от 3 до 5 Мбит / с (см. Таблицу 3).

Для развертывания сети 5G на ранней стадии требуются нисходящие 100 Мбит / с и восходящие 5 Мбит / с для удовлетворения требований к опыту обслуживания.

Таблица 2: Требования к производительности для высоких скоростей передачи данных и плотности трафика