La tecnología de acceso de radio 5G 3GPP (3rd Generation Partnership Project) define las especificaciones para los componentes de la interfaz aérea y la red de acceso de radio (RAN) de las redes 5G. Estas especificaciones sientan las bases para la comunicación entre los dispositivos de usuario (UE) y las estaciones base en 5G. El 3GPP ha esbozado varias características y tecnologías clave dentro del marco de acceso radioeléctrico 5G. Profundicemos en los detalles:
- NR (Nueva Radio):
- Introducción: NR, o New Radio, es el estándar de interfaz aérea desarrollado por el 3GPP para la comunicación inalámbrica 5G. Representa una evolución significativa con respecto a generaciones anteriores (4G LTE) e introduce nuevas funciones para abordar los diversos requisitos de los casos de uso de 5G.
- Numerología flexible: NR introduce una numerología flexible que permite la transmisión de datos en diferentes configuraciones de espaciado de subportadora, atendiendo a una variedad de casos de uso con diversos requisitos de latencia y velocidades de datos.
- Múltiples bandas de espectro:
- Banda baja (Sub-1 GHz): 5G NR opera en las bandas de frecuencia sub-1 GHz, lo que brinda una amplia cobertura y características mejoradas de propagación de la señal. Esto es esencial para ampliar la conectividad 5G a zonas suburbanas y rurales.
- Banda media (1 GHz – 6 GHz): las frecuencias de banda media logran un equilibrio entre cobertura y capacidad, ofreciendo velocidades de datos más rápidas que las frecuencias de banda baja y al mismo tiempo mantienen una cobertura más amplia en comparación con las frecuencias de banda alta. frecuencias de banda (mmWave).
- Banda alta (mmWave, 24 GHz y superior): las frecuencias de banda alta en el rango de mmWave permiten velocidades de datos extremadamente altas, lo que las hace adecuadas para áreas urbanas densas y ubicaciones con alta demanda de usuarios. Sin embargo, presentan desafíos relacionados con el rango de cobertura y la penetración de obstáculos.
- MIMO masivo (entrada múltiple, salida múltiple):
- Descripción general: Massive MIMO es una tecnología clave en la red de acceso de radio 5G, que implica el uso de una gran cantidad de antenas tanto en la estación base como en el dispositivo del usuario.
- Beneficios: Massive MIMO mejora la eficiencia espectral, aumenta la capacidad y mejora el rendimiento general de la red al permitir múltiples flujos espaciales y admitir técnicas de formación de haces.
- Formación de haces:
- Formación de haces dinámica: 5G NR incorpora técnicas de formación de haces dinámicas, lo que permite a las estaciones base enfocar señales hacia áreas o dispositivos de usuario específicos. Esto mejora la calidad de la señal, mejora la cobertura y respalda el uso eficiente de los recursos del espectro.
- Cobertura espacial mejorada: la formación de haces es crucial en implementaciones de banda alta, como mmWave, donde las señales pueden ser más susceptibles al bloqueo y la atenuación.
- TDD (dúplex por división de tiempo) y FDD (dúplex por división de frecuencia) flexibles:
- Compatibilidad con TDD y FDD: 5G NR admite los modos TDD y FDD, lo que ofrece flexibilidad en el despliegue de redes según las asignaciones de espectro regionales y las preferencias del operador.
- Compartición dinámica del espectro: TDD permite la asignación dinámica de recursos de espectro entre el enlace ascendente y el enlace descendente, mientras que FDD proporciona bandas de frecuencia dedicadas para la comunicación de enlace ascendente y descendente.
- Agregación de operadores:
- Combinación de bandas de espectro: la agregación de portadoras permite la agregación de múltiples bandas de frecuencia para aumentar las velocidades de datos generales. Esta es una característica crucial para 5G, que admite el uso de diversas bandas de espectro para proporcionar mayor capacidad y velocidades de datos más rápidas.
- Comunicación dúplex completa:
- Transmisión y recepción simultáneas: 5G NR introduce capacidades de comunicación full-duplex, lo que permite la transmisión y recepción simultáneas en el mismo canal de frecuencia. Esto mejora la eficiencia espectral y mejora el rendimiento general de la red.
- URLLC (Comunicaciones ultrafiables de baja latencia):
- Diseño de baja latencia: 5G NR está diseñado para admitir casos de uso de URLLC, proporcionando latencia ultrabaja y alta confiabilidad para aplicaciones como automatización industrial, vehículos autónomos y comunicaciones de misión crítica. li>
- Integración con LTE (Evolución a Largo Plazo):
- Modos NSA (no independiente) y SA (independiente): 5G NR se puede implementar junto con la infraestructura LTE existente en modo NSA, lo que permite a los operadores aprovechar sus redes LTE al tiempo que introducen capacidades 5G. El modo SA representa una arquitectura de red 5G totalmente independiente.
En resumen, las especificaciones de acceso de radio 3GPP 5G abarcan una gama de tecnologías y características diseñadas para cumplir con los diversos requisitos de los casos de uso de 5G. Desde la utilización flexible del espectro hasta tecnologías de antena avanzadas como Massive MIMO y formación de haces, estas especificaciones forman la base para el despliegue de redes 5G robustas y de alto rendimiento.