Abstand zwischen 4G- und 5G-Unterträgern:
Der Abstand zwischen Unterträgern ist ein kritischer Parameter in drahtlosen Kommunikationssystemen und bestimmt den Abstand zwischen einzelnen Trägern innerhalb des zugewiesenen Frequenzspektrums. Beim Übergang von 4G (LTE) zu 5G (NR) wurden mehrere Änderungen, einschließlich Änderungen im Unterträgerabstand, eingeführt, um die spektrale Effizienz zu verbessern und den unterschiedlichen Anforderungen sich entwickelnder Technologien gerecht zu werden. Lassen Sie uns den Abstand zwischen 4G- und 5G-Unterträgern im Detail untersuchen und dabei die wichtigsten Aspekte und Auswirkungen dieses Parameters berücksichtigen.
1. Unterträgerabstand in LTE (4G):
Bei Long-Term Evolution (LTE) ist der Unterträgerabstand auf 15 kHz festgelegt. Dieser standardisierte Abstand wird sowohl im Time Division Duplex (TDD) als auch im Frequency Division Duplex (FDD)-Modus verwendet. Der feste Unterträgerabstand in LTE soll ein Gleichgewicht zwischen spektraler Effizienz und Systemkomplexität schaffen und so eine effiziente Ressourcenzuweisung und Modulationsschemata ermöglichen.
2. Unterträgerabstand in 5G (NR):
Der Übergang zu 5G führt die New Radio (NR)-Technologie ein, begleitet von Änderungen im Unterträgerabstand, um den vielfältigen Anwendungsfällen und Anforderungen der sich entwickelnden drahtlosen Landschaft gerecht zu werden. Im Gegensatz zu den festen Unterträgerabständen bei LTE bietet 5G NR Flexibilität bei der Wahl der Unterträgerabstände, um verschiedenen Einsatzszenarien gerecht zu werden.
2.1. Numerologie in 5G NR:
- 5G NR führt das Konzept der Numerologie ein, das unterschiedliche Unterträgerabstände basierend auf spezifischen Anwendungsfällen definiert. Die Numerologie umfasst Parameter wie den Unterträgerabstand und die Dauer des Übertragungszeitintervalls. Die Flexibilität in der Numerologie ermöglicht es 5G NR, sich an verschiedene Szenarien anzupassen, darunter Enhanced Mobile Broadband (eMBB), Ultra-Reliable Low Latency Communication (URLLC) und Massive Machine-Type Communication (mMTC).
2.2. Verfügbare Unterträgerabstände:
- 5G NR unterstützt mehrere Unterträgerabstände, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, 15 kHz (ähnlich wie LTE), 30 kHz, 60 kHz, 120 kHz und 240 kHz. Die Verfügbarkeit verschiedener Abstände ermöglicht es Betreibern, das System an die spezifischen Anforderungen verschiedener Anwendungsfälle anzupassen, von Anwendungen mit hoher Datenrate bis hin zu Szenarios mit geringer Latenz und massiver Konnektivität.
3. Auswirkungen und Vorteile:
3.1. Verbesserte spektrale Effizienz:
- Die Einführung flexibler Unterträgerabstände in 5G NR trägt zu einer verbesserten spektralen Effizienz bei. Basierend auf den spezifischen Kommunikationsanforderungen können unterschiedliche Abstände gewählt werden, was eine effiziente Nutzung des verfügbaren Frequenzspektrums ermöglicht.
3.2. Unterstützung für verschiedene Anwendungsfälle:
- Die Verfügbarkeit mehrerer Unterträgerabstände ermöglicht es 5G NR, eine Vielzahl von Anwendungsfällen zu unterstützen, einschließlich solcher mit unterschiedlichen Datenraten-, Latenz- und Konnektivitätsanforderungen. Diese Anpassungsfähigkeit ist entscheidend für den Einsatz von 5G in verschiedenen Branchen und Anwendungen.
3.3. Verbesserte Koexistenz und Kompatibilität:
- Die Flexibilität beim Unterträgerabstand in 5G NR ermöglicht eine verbesserte Koexistenz mit bestehenden drahtlosen Technologien, einschließlich LTE. Betreiber können 5G NR so einsetzen, dass die Kompatibilität mit bestehenden Netzwerken gewährleistet ist und ein reibungsloser Übergang und die Koexistenz während der Migration zu 5G erleichtert werden.
4. Übergang und duale Konnektivität:
Beim Übergang der Netzwerke von LTE zu 5G kann das Konzept der dualen Konnektivität zum Einsatz kommen, bei dem ein Benutzergerät gleichzeitig eine Verbindung zu LTE und 5G NR herstellen kann. In solchen Szenarien müssen die Unterträgerabstände verwaltet werden, um eine effiziente Ressourcennutzung und ein nahtloses Benutzererlebnis während der Übergangszeit zu gewährleisten.
5. Überlegungen für Netzwerkbetreiber:
Netzwerkbetreiber müssen die Unterträgerabstände sorgfältig planen und konfigurieren, basierend auf dem Bereitstellungsszenario und den Anwendungsfällen. Zu den Überlegungen gehören die Dichte der angeschlossenen Geräte, die Anforderungen an die Datenrate und die gesamte Netzwerkarchitektur.
6. Zukünftige Weiterentwicklung und Standarderweiterungen:
Da sich 5G-Netzwerke ständig weiterentwickeln und weitere Verbesserungen am 5G NR-Standard vorgenommen werden, können zusätzliche Funktionen und Optimierungen im Zusammenhang mit dem Unterträgerabstand eingeführt werden. Kontinuierliche Forschung und Entwicklung zielen darauf ab, die Leistung, Effizienz und Vielseitigkeit von 5G-Netzwerken kontinuierlich zu verbessern.
7. Abschluss:
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich der Abstand zwischen den Unterträgern von festen 15 kHz bei LTE zu einem flexiblen Ansatz bei 5G NR entwickelt, der als Numerologie bekannt ist. Diese Flexibilität ermöglicht eine effiziente Anpassung an verschiedene Anwendungsfälle und trägt zu einer verbesserten spektralen Effizienz, einer verbesserten Koexistenz mit bestehenden Technologien und der Unterstützung einer breiten Palette von Anwendungen in allen Branchen bei. Der Übergang von LTE zu 5G bringt erhebliche Fortschritte bei der Gestaltung und Optimierung drahtloser Kommunikationssysteme mit sich.