5G New Radio (NR) es el estándar de interfaz aérea que define las especificaciones de la capa física para la comunicación inalámbrica 5G. Abarca los esquemas de modulación, estructuras de trama y múltiples métodos de acceso utilizados para transmitir datos a través de la interfaz de radio. Aquí hay una explicación detallada de cómo funciona 5G New Radio:
- Bandas de frecuencia:
- 5G NR opera en una amplia gama de bandas de frecuencia, incluidas frecuencias de banda baja, banda media y banda alta (mmWave). La elección de las bandas de frecuencia afecta la cobertura, las velocidades de datos y el rendimiento general de la red 5G.
- Esquemas de modulación:
- 5G NR admite esquemas de modulación avanzados, incluida la modulación de amplitud en cuadratura (QAM). QAM de orden superior, como 256-QAM o 1024-QAM, permite transmitir más bits por símbolo, lo que aumenta las velocidades de datos.
- Múltiples entradas, múltiples salidas (MIMO):
- 5G NR utiliza tecnología MIMO, lo que permite múltiples antenas tanto para transmisión como para recepción. Las configuraciones MIMO masivas, con una gran cantidad de antenas, permiten la multiplexación espacial y mejoran la eficiencia espectral al atender a múltiples usuarios simultáneamente.
- Tecnología de onda milimétrica (mmWave):
- En frecuencias de banda alta (mmWave), 5G NR emplea técnicas de formación de haz y dirección de haz. Beamforming enfoca las señales en direcciones específicas, superando los desafíos asociados con las longitudes de onda más cortas de las frecuencias mmWave y mejorando la cobertura.
- Multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM):
- 5G NR utiliza multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) como esquema de modulación. OFDM divide el espectro disponible en múltiples subportadoras, lo que permite la transmisión de datos en paralelo. Esto mejora la eficiencia espectral y mitiga los efectos de la interferencia multitrayectoria.
- Numerología flexible y estructura de marco:
- 5G NR introduce una numerología flexible, lo que permite la adaptación del espaciado de las subportadoras y la duración de las ranuras. Esta flexibilidad se adapta a diversos casos de uso, incluidas comunicaciones de baja latencia para aplicaciones como Internet de las cosas (IoT) y altas velocidades de datos para banda ancha móvil mejorada (eMBB).
- Estructura de tragamonedas:
- La estructura de la trama en 5G NR se divide en ranuras, y cada ranura consta de un conjunto de símbolos. La flexibilidad en la estructura de ranuras permite diferentes configuraciones de ranuras, atendiendo a los distintos requisitos de diferentes aplicaciones y servicios.
- Técnicas de impresión a doble cara:
- 5G NR admite técnicas de duplexación por división de tiempo (TDD) y dúplex por división de frecuencia (FDD). TDD y FDD se pueden configurar dinámicamente según los requisitos de la red, lo que permite un uso flexible del espectro para comunicaciones de enlace ascendente y descendente.
- Agregación de operadores:
- La agregación de portadoras en 5G NR permite la agregación de múltiples bandas de frecuencia para lograr anchos de banda más amplios. Esto mejora las velocidades de datos y la capacidad general de la red, proporcionando un uso más eficiente de los recursos de espectro disponibles.
- Adaptación de enlace numérico (NLA):
- La adaptación de enlace numérico (NLA) se emplea en 5G NR para ajustar dinámicamente los esquemas de modulación y codificación según las condiciones del canal. Este enfoque adaptativo optimiza el equilibrio entre velocidades de datos y confiabilidad, asegurando un uso eficiente de los recursos disponibles.
- Compartir espectro dinámico (DSS):
- 5G NR incorpora Dynamic Spectrum Sharing (DSS), lo que permite el despliegue simultáneo de 4G LTE y 5G NR en la misma banda de frecuencia. DSS permite una transición fluida de 4G a 5G, optimizando el uso de la infraestructura existente.
- Corte de red:
- 5G NR admite la división de red, un concepto que permite la creación de segmentos de red virtualizados y personalizados adaptados a aplicaciones específicas. La división de red permite el uso eficiente de recursos en función de los requisitos únicos de diversos casos de uso.
- Control y separación del plano de usuario (CUPS):
- La arquitectura de control y separación del plano de usuario (CUPS) en 5G NR desacopla las funcionalidades del plano de control y del plano de usuario. Esta separación mejora la flexibilidad, la escalabilidad y la utilización eficiente de los recursos en la red.
En resumen, 5G New Radio funciona aprovechando tecnologías avanzadas como numerología flexible, MIMO, formación de haces, OFDM, agregación de portadoras y uso compartido dinámico del espectro. En conjunto, estas características permiten que 5G proporcione velocidades de datos más altas, menor latencia, eficiencia espectral mejorada y soporte para diversos casos de uso en una amplia gama de bandas de frecuencia.