Espacio entre subportadoras 4G y 5G:
El espaciado entre subportadoras es un parámetro crítico en los sistemas de comunicación inalámbrica, ya que determina la separación entre portadoras individuales dentro del espectro de frecuencia asignado. En la transición de 4G (LTE) a 5G (NR), se han introducido varios cambios, incluidas alteraciones en el espaciado de las subportadoras, para mejorar la eficiencia espectral y adaptarse a los diversos requisitos de las tecnologías en evolución. Exploremos en detalle el espaciado entre las subportadoras 4G y 5G, considerando los aspectos clave y las implicaciones de este parámetro.
1. Espaciado de subportadoras en LTE (4G):
En Long-Term Evolution (LTE), la separación entre subportadoras se fija en 15 kHz. Este espaciado estandarizado se utiliza en los modos Dúplex por división de tiempo (TDD) y Dúplex por división de frecuencia (FDD). El espaciado fijo de subportadora en LTE está diseñado para proporcionar un equilibrio entre la eficiencia espectral y la complejidad del sistema, lo que permite una asignación de recursos y esquemas de modulación eficientes.
2. Espaciado de subportadoras en 5G (NR):
La transición a 5G introduce la tecnología New Radio (NR), acompañada de cambios en el espaciado de las subportadoras para abordar los diversos casos de uso y requisitos del panorama inalámbrico en evolución. A diferencia del espaciado fijo entre subportadoras en LTE, 5G NR ofrece flexibilidad a la hora de elegir espaciados entre subportadoras para adaptarse a diferentes escenarios de implementación.
2.1. Numerología en 5G NR:
- 5G NR introduce el concepto de numerología, que define diferentes espacios entre subportadoras en función de casos de uso específicos. La numerología incluye parámetros como el espaciado de las subportadoras y la duración del intervalo de tiempo de transmisión. La flexibilidad de la numerología permite que 5G NR se adapte a diversos escenarios, incluida la banda ancha móvil mejorada (eMBB), la comunicación ultraconfiable de baja latencia (URLLC) y la comunicación masiva tipo máquina (mMTC).
2.2. Espaciamientos de subportadora disponibles:
- 5G NR admite múltiples espaciados de subportadora, incluidos, entre otros, 15 kHz (similar a LTE), 30 kHz, 60 kHz, 120 kHz y 240 kHz. La disponibilidad de diferentes espacios permite a los operadores adaptar el sistema para cumplir con los requisitos específicos de diferentes casos de uso, desde aplicaciones de alta velocidad de datos hasta escenarios de conectividad masiva y de baja latencia.
3. Implicaciones y ventajas:
3.1. Eficiencia espectral mejorada:
- La introducción de espaciamientos flexibles entre subportadoras en 5G NR contribuye a mejorar la eficiencia espectral. Se pueden elegir diferentes espacios en función de los requisitos de comunicación específicos, lo que permite un uso eficiente del espectro de frecuencia disponible.
3.2. Soporte para diversos casos de uso:
- La disponibilidad de múltiples espaciados de subportadora permite que 5G NR admita una amplia gama de casos de uso, incluidos aquellos con diferentes velocidades de datos, latencia y requisitos de conectividad. Esta adaptabilidad es crucial para la implementación de 5G en diferentes industrias y aplicaciones.
3.3. Coexistencia y compatibilidad mejoradas:
- La flexibilidad en el espaciado de subportadoras en 5G NR permite una mejor coexistencia con las tecnologías inalámbricas existentes, incluida LTE. Los operadores pueden implementar 5G NR de manera que garantice la compatibilidad con redes heredadas, facilitando una transición fluida y la coexistencia durante la migración a 5G.
4. Transición y Conectividad Dual:
A medida que las redes pasan de LTE a 5G, se puede emplear el concepto de conectividad dual, donde un dispositivo de usuario puede conectarse simultáneamente a LTE y 5G NR. En tales escenarios, es necesario gestionar los espacios entre subportadoras para garantizar un uso eficiente de los recursos y una experiencia de usuario perfecta durante el período de transición.
5. Consideraciones para operadores de red:
Los operadores de red deben planificar y configurar cuidadosamente los espacios entre subportadoras según el escenario de implementación y los casos de uso. Las consideraciones incluyen la densidad de los dispositivos conectados, los requisitos de velocidad de datos y la arquitectura general de la red.
6. Evolución futura y mejoras estándar:
A medida que las redes 5G continúan evolucionando y se realizan más mejoras al estándar 5G NR, es posible que se introduzcan funciones y optimizaciones adicionales relacionadas con el espaciado de subportadoras. La investigación y el desarrollo en curso tienen como objetivo mejorar continuamente el rendimiento, la eficiencia y la versatilidad de las redes 5G.
7. Conclusión:
En conclusión, el espaciado entre subportadoras evoluciona desde un enfoque fijo de 15 kHz en LTE a un enfoque flexible en 5G NR, conocido como numerología. Esta flexibilidad permite una adaptación eficiente a diversos casos de uso, lo que contribuye a una mayor eficiencia espectral, una mejor coexistencia con las tecnologías existentes y soporte para una amplia gama de aplicaciones en todas las industrias. La transición de LTE a 5G trae consigo avances significativos en el diseño y optimización de los sistemas de comunicación inalámbrica.