La 5G RAT (tecnología de acceso por radio) se refiere a la tecnología subyacente o conjunto de protocolos que gobiernan la comunicación por radio entre los dispositivos del usuario y la red celular en un sistema inalámbrico de quinta generación (5G). RAT desempeña un papel fundamental a la hora de definir cómo los dispositivos se conectan y se comunican a través de la interfaz de radio dentro de la arquitectura de red 5G más amplia. A continuación se ofrece una explicación detallada de los aspectos clave de 5G RAT:
1. Evolución desde generaciones anteriores:
- Transición de 4G LTE: 5G RAT se basa en las bases establecidas por generaciones anteriores de tecnología inalámbrica, en particular 4G LTE (evolución a largo plazo). Si bien 4G LTE sigue siendo una parte importante de muchas implementaciones de 5G, 5G introduce nuevos componentes RAT para mejorar el rendimiento y permitir una gama más amplia de servicios.
2. Componentes clave de 5G RAT:
- Nueva Radio (NR): El componente principal de 5G RAT es la Nueva Radio (NR), que es el estándar de interfaz aérea para 5G. NR está diseñado para admitir un conjunto diverso de casos de uso, incluida la banda ancha móvil mejorada (eMBB), las comunicaciones ultraconfiables de baja latencia (URLLC) y las comunicaciones masivas de tipo máquina (mMTC).
- Conectividad dual: 5G RAT permite una conectividad dual, lo que permite la comunicación simultánea con redes 4G y 5G. Esto garantiza una transición perfecta para los dispositivos que pueden moverse entre áreas cubiertas por diferentes generaciones de red.
3. Bandas de Frecuencia y Espectro:
- Utilización del espectro de frecuencia: 5G RAT opera en una variedad de bandas de frecuencia, incluidas la banda baja (sub-1 GHz), la banda media (1-6 GHz) y la banda alta. o frecuencias de ondas milimétricas (mmWave). El uso de bandas mmWave permite velocidades de datos más altas, mientras que las bandas más bajas brindan una mejor cobertura.
- Agregación de operadores: 5G RAT admite la agregación de operadores, lo que permite agregar múltiples bandas de frecuencia para aumentar la capacidad general de la red y las velocidades de datos. Esta característica mejora la eficiencia de la utilización del espectro.
4. Esquemas de modulación y codificación:
- Modulación de orden superior: 5G RAT incorpora esquemas de modulación de orden superior, como 256-QAM (modulación de amplitud en cuadratura), para transmitir más datos en cada símbolo, aumentando así las velocidades de datos. li>
- Modulación y codificación adaptativas (AMC): la RAT ajusta dinámicamente la modulación y la codificación en función de las condiciones del canal en tiempo real, optimizando el equilibrio entre velocidad de datos y confiabilidad.
5. MIMO masivo y Beamforming:
- MIMO masivo: 5G RAT incluye MIMO masivo (múltiples entradas y múltiples salidas), que implementa una gran cantidad de antenas en las 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: se emplean técnicas de formación de haces para enfocar las señales de radio en direcciones específicas, mejorando la intensidad de la señal, la cobertura y la eficiencia general de la red.
6. Numerología y estructura del marco:
- Numerología flexible: 5G RAT introduce una numerología flexible, lo que permite la adaptación del espaciado de subportadora y la duración de los símbolos para satisfacer diversos requisitos de servicio y escenarios de implementación.
- Configuraciones TDD y FDD: El RAT 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.
7. Esquemas dúplex:
- Full Duplex: 5G RAT 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.
8. Acceso inicial y búsqueda de celda:
- Señales de sincronización: 5G RAT 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.
9. Interacciones con la red central:
- Conexión a la red central 5G: la RAT interactúa con varias funciones en la red central 5G, incluida AMF (función de gestión de acceso y movilidad), SMF (función de gestión de sesiones) y UPF (función de gestión de acceso y movilidad). Plane Function), que permite la prestación de servicios y la gestión eficiente de las conexiones de los usuarios.
10. Arquitectura basada en servicios:
- Enfoque orientado a servicios: 5G RAT opera dentro de una arquitectura basada en servicios, lo que permite que la red brinde servicios de manera más flexible y eficiente.
11. Interfuncionamiento con otras RAT:
- Interfuncionamiento con 4G LTE y tecnologías heredadas: 5G RAT garantiza la interoperabilidad con 4G LTE y, en algunos casos, con tecnologías heredadas. Esto facilita una transición fluida para operadores y usuarios, permitiendo que los dispositivos se conecten al RAT más adecuado según la cobertura y las capacidades.
12. Desarrollo y evolución continuos:
- Lanzamientos 3GPP: El desarrollo de 5G RAT es un proceso continuo, con evolución continua a través de sucesivos lanzamientos 3GPP. Cada versión presenta nuevas funciones, mejoras y optimizaciones para abordar los requisitos y tecnologías emergentes.
En resumen, 5G RAT es un conjunto integral de protocolos y tecnologías que definen la comunicación por radio entre los dispositivos del usuario y la red celular en un sistema inalámbrico 5G. Abarca elementos como New Radio (NR), bandas de frecuencia, esquemas de modulación, Massive MIMO, formación de haces y numerología flexible, contribuyendo colectivamente a las capacidades y mejoras de rendimiento que ofrece la tecnología 5G.