La technologie 5G New Radio (NR) constitue le fondement de la cinquième génération de réseaux mobiles, représentant la technologie de communication sans fil qui permet une connectivité à haut débit, à faible latence et massive pour un large éventail d’applications. Développée par des organismes de normalisation internationaux, tels que le 3rd Generation Partnership Project (3GPP), la technologie 5G NR introduit plusieurs avancées par rapport aux générations précédentes, notamment de nouvelles bandes de fréquences, des schémas de modulation et des technologies d’antenne. Voici une explication détaillée des aspects clés de la technologie 5G NR :
1. Bandes de fréquence :
- Spectre à ondes millimétriques et inférieur à 6 GHz : la 5G NR fonctionne à la fois dans les bandes de fréquences à ondes millimétriques (ondes mm) et inférieures à 6 GHz. Les bandes mmWave offrent des débits de données élevés mais ont une portée plus courte, tandis que les bandes inférieures à 6 GHz offrent un équilibre entre couverture et capacité, prenant en charge divers scénarios de déploiement.
2. Modulation et codage :
- Modulation d’ordre supérieur : 5G NR utilise des schémas de modulation d’ordre supérieur tels que 256-QAM (modulation d’amplitude en quadrature), permettant de coder davantage de données dans chaque symbole et d’augmenter les débits de données. li>
- Modulation et codage adaptatifs : le système ajuste dynamiquement la modulation et le codage en fonction des conditions du canal, optimisant ainsi les débits de données tout en maintenant la fiabilité.
3. Technologies d’antennes multiples :
- Massive MIMO (Multiple Input Multiple Output) : 5G NR exploite Massive MIMO, qui implique le déploiement d’un grand nombre d’antennes au niveau des stations de base. Cette technologie améliore à la fois la communication en liaison descendante et en liaison montante, ce qui entraîne une amélioration de la capacité du réseau et de l’efficacité spectrale.
- Formation de faisceau : la technologie NR utilise des techniques de formation de faisceau pour focaliser les signaux dans des directions spécifiques, améliorant ainsi la force du signal, la couverture et l’efficacité globale du réseau.
4. Numérologie et structure du cadre :
- Numérologie flexible : 5G NR introduit une numérologie flexible qui permet d’adapter l’espacement des sous-porteuses et la durée des symboles, répondant ainsi à diverses exigences de service et scénarios de déploiement.
- Configurations TDD et FDD : NR prend en charge les configurations TDD (Time Division Duplex) et Frequency Division Duplex (FDD), offrant ainsi une flexibilité pour différents opérateurs et régions.
5. Schémas duplex :
- Duplex intégral : la technologie NR prend en charge la communication en duplex intégral, permettant une transmission et une réception simultanées sur la même fréquence, améliorant ainsi l’efficacité et le débit.
- Half Duplex : les configurations semi-duplex sont également prises en charge, permettant la communication dans une direction à la fois.
6. Structure des emplacements et des symboles :
- Flexibilité dans les configurations d’emplacements et de symboles : la technologie NR présente une structure d’emplacements et de symboles flexible, s’adaptant à diverses configurations pour répondre aux exigences de cas d’utilisation spécifiques, y compris des scénarios à faible latence et à haut débit.
7. Codage des chaînes et correction des erreurs :
- Codage de canal avancé : la 5G NR utilise des techniques avancées de codage de canal pour améliorer les capacités de correction d’erreurs, garantissant ainsi une communication fiable même dans des conditions radio difficiles.
8. Techniques de forme d’onde et d’accès multiple :
- Multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM) : l’OFDM est la principale forme d’onde utilisée en NR, offrant une résilience contre l’évanouissement sélectif en fréquence et prenant en charge une efficacité spectrale élevée.
- Accès multiple sans autorisation et basé sur une autorisation : NR introduit des systèmes d’accès multiple sans autorisation et basés sur une autorisation, permettant une communication efficace pour divers types d’appareils et caractéristiques de trafic.
9. Accès initial et recherche de cellule :
- Signaux de synchronisation : la technologie NR inclut des signaux de synchronisation, facilitant l’accès initial et les procédures de recherche de cellules pour les appareils des utilisateurs entrant dans le réseau.
10. Signaux de référence :
- Signaux pilotes et de référence de sondage : NR intègre des signaux de référence pilotes et de sondage pour faciliter l’estimation des canaux, permettant une formation de faisceau efficace et une optimisation globale du réseau.
11. Configurations de bande passante :
- Large gamme de bandes passantes : NR prend en charge une large gamme de configurations de bande passante, permettant aux opérateurs de déployer des réseaux avec différentes capacités et caractéristiques de couverture.
12. Configurations de châssis flexibles :
- Prise en charge des configurations de trames variables : la technologie NR permet des configurations de trames variables, s’adaptant à différents services et scénarios de déploiement avec diverses exigences.
13. Intégration avec le réseau central 5G :
- Interface avec le cœur 5G : la technologie NR s’interface avec diverses fonctions du réseau central 5G, notamment la gNB (nouvelle station de base radio 5G), l’AMF (fonction de gestion de l’accès et de la mobilité) et SMF ( Fonction de gestion de session).
14. Architecture basée sur les services :
- Transition vers une architecture basée sur les services : la technologie 5G NR adopte une architecture basée sur les services, permettant une fourniture de services plus flexible et plus efficace, favorisant la modularité et permettant de nouveaux modèles commerciaux.
15. Évolution et progrès futurs :
- Développement continu : la technologie 5G NR évolue continuellement, avec des recherches et des développements continus pour répondre aux exigences, technologies et cas d’utilisation émergents. Les versions futures, telles que la version 17, devraient apporter de nouvelles améliorations.
En résumé, la technologie 5G NR est un ensemble complet d’avancées dans la communication sans fil qui comprend de nouvelles bandes de fréquences, des schémas de modulation, des technologies d’antennes multiples, une numérologie flexible, des schémas duplex, un codage de canal avancé et la prise en charge d’une large gamme de services. Ces éléments contribuent collectivement aux améliorations des capacités et des performances offertes par la technologie 5G, permettant diverses applications et cas d’utilisation dans tous les secteurs.