Los estándares 5G New Radio (NR) son un conjunto de especificaciones y protocolos definidos por organismos internacionales de normalización de telecomunicaciones para garantizar la interoperabilidad y compatibilidad de los sistemas de comunicación inalámbrica 5G. Las principales organizaciones responsables de desarrollar y mantener estos estándares son la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) y el Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP). Aquí hay una explicación detallada de los estándares 5G NR:
1. Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT):
- Marco IMT-2020: La UIT desarrolló el marco IMT-2020, que describe los objetivos y capacidades generales que se esperan de los sistemas 5G. Este marco sirve como base para los estándares 5G y abarca indicadores clave de rendimiento, como velocidades de datos, latencia y eficiencia espectral.
2. Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP):
- Proceso de estandarización: 3GPP es un proyecto colaborativo que involucra a varias organizaciones de estándares de telecomunicaciones responsables de desarrollar especificaciones para sistemas de comunicaciones móviles. Los estándares 5G NR son parte de la versión 15 de 3GPP y versiones posteriores.
3. Versión 15:
- Especificaciones iniciales de 5G NR: la versión 15, finalizada en 2018, marcó el primer conjunto de especificaciones de 5G NR. Abordó el modo no autónomo (NSA), donde 5G opera junto con redes 4G LTE existentes. La versión 15 incluía especificaciones para casos de uso de banda ancha móvil mejorada (eMBB).
4. Versión 16:
- Finalización del modo independiente: la versión 16, completada en 2020, amplió los estándares 5G NR para incluir el modo independiente (SA), lo que permite una red 5G totalmente independiente sin depender de la infraestructura 4G. La versión 16 abordó casos de uso adicionales, incluidas comunicaciones ultraconfiables de baja latencia (URLLC) y comunicaciones masivas de tipo máquina (mMTC).
5. Versión 17:
- Más mejoras y características: El trabajo en curso en la versión 17 tiene como objetivo introducir mejoras y características adicionales a los estándares 5G NR. Esto puede incluir mejoras en áreas como la eficiencia de la red, la reducción de la latencia y la compatibilidad con casos de uso emergentes.
6. Componentes clave de los estándares 5G NR:
- Bandas de frecuencia: los estándares definen las bandas de frecuencia asignadas para el funcionamiento de 5G NR, que abarcan rangos de sub-6 GHz y de ondas milimétricas (mmWave).
- Esquemas de modulación y codificación: los esquemas de modulación y codificación, como 256-QAM, se especifican para maximizar las velocidades de datos y la eficiencia espectral.
- Tecnologías de antenas múltiples: los estándares detallan la implementación de tecnologías de antenas múltiples, incluidas MIMO masiva y formación de haces, para mejorar la cobertura, la capacidad y la confiabilidad.
- Numerología y estructura de trama: la numerología, el espaciado de subportadora y la estructura de trama se definen para adaptarse a diversos casos de uso con diferentes requisitos de latencia y rendimiento.
- Esquemas dúplex: Tanto las configuraciones de dúplex por división de tiempo (TDD) como las de dúplex por división de frecuencia (FDD) están estandarizadas para proporcionar flexibilidad en las implementaciones de red.
- Técnicas de acceso múltiple: los estándares incorporan varias técnicas de acceso múltiple, como el acceso basado en concesiones y sin concesiones, para servir de manera eficiente a diversos tipos de dispositivos y aplicaciones.
- Funciones de seguridad: Los estándares describen funciones de seguridad sólidas, incluidos protocolos de autenticación y cifrado, para garantizar la confidencialidad y la integridad de la comunicación.
7. Interoperabilidad y Armonización Global:
- Colaboración global: los estándares 5G NR implican una colaboración global para garantizar la interoperabilidad y la armonización entre diferentes regiones y operadores de red.
- Sector de Radiocomunicaciones de la UIT (UIT-R): El UIT-R desempeña un papel en la coordinación del uso global del espectro de radiofrecuencia para 5G, alineándose con el marco IMT-2020.
8. Compatibilidad con versiones anteriores:
- Coexistencia con generaciones anteriores: Los estándares garantizan la compatibilidad con versiones anteriores, lo que permite que las redes 5G coexistan e interoperen con las redes 4G LTE existentes, lo que facilita una transición fluida para operadores y usuarios.
9. Arquitectura basada en servicios:
- Transición a una arquitectura basada en servicios: los estándares 5G NR adoptan 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.
10. Evolución y lanzamientos futuros:
- Desarrollo continuo: El desarrollo de estándares 5G NR es un proceso continuo, con evolución y refinamiento continuos a través de versiones posteriores de 3GPP para abordar requisitos, tecnologías y casos de uso emergentes.
En resumen, los estándares 5G NR, desarrollados por organizaciones como la UIT y 3GPP, definen las especificaciones y protocolos necesarios para el despliegue de sistemas de comunicación inalámbrica 5G. Estos estándares abarcan una amplia gama de aspectos, incluidas bandas de frecuencia, esquemas de modulación, tecnologías de antena, numerología, esquemas dúplex, características de seguridad e interoperabilidad global, lo que garantiza una base sólida y estandarizada para el despliegue de redes 5G en todo el mundo.