La tecnología 5G New Radio (NR) es la base de la quinta generación de redes móviles, y representa la tecnología de comunicación inalámbrica que permite conectividad masiva, de alta velocidad y baja latencia para una amplia gama de aplicaciones. Desarrollada por organizaciones internacionales de normalización, como el Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP), la tecnología 5G NR introduce varios avances en comparación con las generaciones anteriores, incluidas nuevas bandas de frecuencia, esquemas de modulación y tecnologías de antena. A continuación se ofrece una explicación detallada de los aspectos clave de la tecnología 5G NR:
1. Bandas de frecuencia:
- Espectro de ondas milimétricas y sub-6 GHz: 5G NR opera en bandas de frecuencia de ondas milimétricas (mmWave) y sub-6 GHz. Las bandas mmWave ofrecen altas velocidades de datos pero tienen un alcance más corto, mientras que las bandas por debajo de 6 GHz brindan un equilibrio entre cobertura y capacidad, lo que admite varios escenarios de implementación.
2. Modulación y Codificación:
- Modulación de orden superior: 5G NR utiliza esquemas de modulación de orden superior como 256-QAM (modulación de amplitud en cuadratura), lo que permite codificar más datos en cada símbolo y aumentar las velocidades de datos. li>
- Modulación y codificación adaptativas: el sistema ajusta dinámicamente la modulación y la codificación según las condiciones del canal, optimizando las velocidades de datos y manteniendo la confiabilidad.
3. Múltiples tecnologías de antena:
- Massive MIMO (múltiples entradas y múltiples salidas): 5G NR aprovecha Massive MIMO, que implica implementar una gran cantidad de antenas en estaciones base. Esta tecnología mejora la comunicación tanto de enlace descendente como de enlace ascendente, lo que mejora la capacidad de la red y la eficiencia espectral.
- Beamforming: la tecnología NR utiliza técnicas de formación de haces para enfocar señales en direcciones específicas, mejorando la intensidad de la señal, la cobertura y la eficiencia general de la red.
4. Numerología y estructura del marco:
- Numerología flexible: 5G NR introduce una numerología flexible que permite la adaptación del espaciado de subportadora y la duración de los símbolos, atendiendo a diversos requisitos de servicio y escenarios de implementación.
- Configuraciones TDD y FDD: NR admite configuraciones de dúplex por división de tiempo (TDD) y dúplex por división de frecuencia (FDD), lo que proporciona flexibilidad para diferentes operadores y regiones.
5. Esquemas dúplex:
- Full Duplex: la tecnología NR admite comunicación full-duplex, lo que permite la transmisión y recepción simultáneas en la misma frecuencia, lo que mejora la eficiencia y el rendimiento.
- Medio dúplex: También se admiten configuraciones semidúplex, lo que permite la comunicación en una dirección a la vez.
6. Estructura de ranuras y símbolos:
- Flexibilidad en configuraciones de ranuras y símbolos: la tecnología NR tiene una estructura de ranuras y símbolos flexible, que se adapta a varias configuraciones para cumplir con los requisitos de casos de uso específicos, incluidos escenarios de baja latencia y alto rendimiento.
7. Codificación de canales y corrección de errores:
- Codificación de canales avanzada: 5G NR emplea técnicas avanzadas de codificación de canales para mejorar las capacidades de corrección de errores, lo que garantiza una comunicación confiable incluso en condiciones de radio desafiantes.
8. Técnicas de forma de onda y acceso múltiple:
- Multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM): OFDM es la forma de onda principal utilizada en NR, brinda resistencia contra el desvanecimiento selectivo de frecuencia y admite una alta eficiencia espectral.
- Acceso múltiple basado y sin subvenciones: NR introduce esquemas de acceso múltiple basados y sin subvenciones, lo que permite una comunicación eficiente para diversos tipos de dispositivos y características de tráfico.
9. Acceso inicial y búsqueda de celda:
- Señales de sincronización: La tecnología NR incluye señales de sincronización, facilitando los procedimientos de acceso inicial y búsqueda de celdas para los dispositivos de los usuarios que ingresan a la red.
10. Señales de referencia:
- Señales de referencia piloto y de sondeo: NR incorpora señales de referencia piloto y de sondeo para ayudar en la estimación del canal, lo que permite una formación de haces eficiente y una optimización general de la red.
11. Configuraciones de ancho de banda:
- Amplia gama de anchos de banda: NR admite una amplia gama de configuraciones de ancho de banda, lo que permite a los operadores implementar redes con diferentes capacidades y características de cobertura.
12. Configuraciones de marcos flexibles:
- Compatibilidad con configuraciones de marco variable: la tecnología NR permite configuraciones de marco variable, acomodando diferentes servicios y escenarios de implementación con diversos requisitos.
13. Integración con la red central 5G:
- Interfaz con 5G Core: la tecnología NR interactúa con varias funciones en la red central 5G, incluida gNB (nueva estación base de radio 5G), AMF (función de gestión de acceso y movilidad) y SMF ( Función de gestión de sesiones).
14. Arquitectura basada en servicios:
- Transición a una arquitectura basada en servicios: la tecnología 5G NR adopta una arquitectura basada en servicios, lo que permite una prestación de servicios más flexible y eficiente, promueve la modularidad y permite nuevos modelos de negocio.
15. Evolución y avances futuros:
- Desarrollo continuo: la tecnología 5G NR evoluciona continuamente, con investigación y desarrollo continuos para abordar los requisitos, tecnologías y casos de uso emergentes. Se espera que las versiones futuras, como la versión 17, incluyan más mejoras.
En resumen, la tecnología 5G NR es un conjunto integral de avances en comunicación inalámbrica que incluye nuevas bandas de frecuencia, esquemas de modulación, tecnologías de antenas múltiples, numerología flexible, esquemas dúplex, codificación de canales avanzada y soporte para una amplia gama de servicios. Estos elementos contribuyen colectivamente a las capacidades y mejoras de rendimiento que ofrece la tecnología 5G, permitiendo diversas aplicaciones y casos de uso en todas las industrias.