5G New Radio (NR)-technologie vormt de basis van de vijfde generatie mobiele netwerken en vertegenwoordigt de draadloze communicatietechnologie die hoge snelheid, lage latentie en enorme connectiviteit mogelijk maakt voor een breed scala aan toepassingen. De 5G NR-technologie is ontwikkeld door internationale standaardisatieorganisaties, zoals het 3rd Generation Partnership Project (3GPP) en introduceert verschillende verbeteringen in vergelijking met eerdere generaties, waaronder nieuwe frequentiebanden, modulatieschema’s en antennetechnologieën. Hier is een diepgaande uitleg van de belangrijkste aspecten van 5G NR-technologie:
1.Frequentiebanden:
- mmWave en sub-6 GHz spectrum:5G NR werkt in zowel millimetergolf- (mmWave) als sub-6 GHz-frequentiebanden. mmWave-banden bieden hoge datasnelheden, maar hebben een korter bereik, terwijl sub-6 GHz-banden een balans bieden tussen dekking en capaciteit en verschillende implementatiescenario’s ondersteunen.
2.Modulatie en codering:
- Modulatie van hogere orde:5G NR maakt gebruik van modulatieschema’s van hogere orde, zoals 256-QAM (Quadrature Amplitude Modulation), waardoor meer gegevens in elk symbool kunnen worden gecodeerd en de gegevenssnelheden kunnen worden verhoogd.
- Adaptieve modulatie en codering:Het systeem past de modulatie en codering dynamisch aan op basis van de kanaalomstandigheden, waardoor de datasnelheden worden geoptimaliseerd en de betrouwbaarheid behouden blijft.
3.Meerdere antennetechnologieën:
- Enorme MIMO (meerdere invoer en meerdere uitvoer):5G NR maakt gebruik van Massive MIMO, waarbij een groot aantal antennes op basisstations wordt ingezet. Deze technologie verbetert zowel de downlink- als de uplink-communicatie, wat leidt tot verbeterde netwerkcapaciteit en spectrale efficiëntie.
- Beamforming:NR-technologie maakt gebruik van beamforming-technieken om signalen in specifieke richtingen te focusseren, waardoor de signaalsterkte, dekking en algehele netwerkefficiëntie worden verbeterd.
4.Numerologie en framestructuur:
- Flexibele numerologie:5G NR introduceert een flexibele numerologie die de aanpassing van de afstand tussen de subdraaggolven en de symboolduur mogelijk maakt, om tegemoet te komen aan diverse servicevereisten en implementatiescenario’s.
- TDD- en FDD-configuraties:NR ondersteunt zowel Time Division Duplex (TDD) als Frequency Division Duplex (FDD) configuraties, waardoor flexibiliteit wordt geboden voor verschillende operators en regio’s.
5.Duplexschema’s:
- Volledig duplex:NR-technologie ondersteunt full-duplexcommunicatie, waardoor gelijktijdige verzending en ontvangst op dezelfde frequentie mogelijk is, waardoor de efficiëntie en doorvoer worden verbeterd.
- Half duplex:Half-duplex configuraties worden ook ondersteund, waardoor communicatie in één richting tegelijk mogelijk is.
6.Slot- en symboolstructuur:
- Flexibiliteit in slot- en symboolconfiguraties:NR-technologie heeft een flexibele slot- en symboolstructuur, die verschillende configuraties mogelijk maakt om aan specifieke gebruiksvereisten te voldoen, waaronder scenario’s met lage latentie en hoge doorvoer.
7.Kanaalcodering en foutcorrectie:
- Geavanceerde kanaalcodering:5G NR maakt gebruik van geavanceerde kanaalcoderingstechnieken om de foutcorrectiemogelijkheden te verbeteren, waardoor betrouwbare communicatie wordt gegarandeerd, zelfs in uitdagende radioomstandigheden.
8.Golfvorm- en meervoudige toegangstechnieken:
- Orthogonale frequentieverdelingsmultiplexing (OFDM):OFDM is de primaire golfvorm die wordt gebruikt in NR en biedt veerkracht tegen frequentieselectieve fading en ondersteunt een hoge spectrale efficiëntie.
- Subsidievrije en op subsidies gebaseerde meervoudige toegang:NR introduceert zowel subsidievrije als op subsidie gebaseerde regelingen voor meervoudige toegang, waardoor efficiënte communicatie voor diverse apparaattypen en verkeerskenmerken mogelijk is.
9.Initiële toegang en cel zoeken:
- Synchronisatiesignalen:NR-technologie omvat synchronisatiesignalen, waardoor initiële toegang en celzoekprocedures worden vergemakkelijkt voor gebruikersapparaten die het netwerk binnenkomen.
10.Referentiesignalen:
- Piloot- en peilreferentiesignalen:NR bevat piloot- en peilreferentiesignalen om te helpen bij het schatten van kanalen, waardoor efficiënte bundelvorming en algehele netwerkoptimalisatie mogelijk zijn.
11.Bandbreedteconfiguraties:
- Breed scala aan bandbreedtes:NR ondersteunt een breed scala aan bandbreedteconfiguraties, waardoor operators netwerken met verschillende capaciteiten en dekkingskenmerken kunnen inzetten.
12.Flexibele frameconfiguraties:
- Ondersteuning voor variabele frameconfiguraties:NR-technologie maakt variabele frameconfiguraties mogelijk, waardoor verschillende services en implementatiescenario’s met uiteenlopende vereisten mogelijk zijn.
13.Integratie met 5G kernnetwerk:
- Interface met 5G-kern:NR-technologie werkt samen met verschillende functies in het 5G-kernnetwerk, waaronder de gNB (5G New Radio Base Station), AMF (Access and Mobility Management Function) en SMF (Session Management Function).
14.Servicegebaseerde architectuur:
- Overgang naar servicegebaseerde architectuur:5G NR-technologie maakt gebruik van een op diensten gebaseerde architectuur, waardoor een flexibelere en efficiëntere levering van diensten mogelijk wordt, de modulariteit wordt bevorderd en nieuwe bedrijfsmodellen mogelijk worden gemaakt.
15.Evolutie en toekomstige vooruitgang:
- Continue ontwikkeling:De 5G NR-technologie evolueert voortdurend, met voortdurend onderzoek en ontwikkeling om tegemoet te komen aan opkomende vereisten, technologieën en gebruiksscenario’s. Toekomstige releases, zoals Release 17, zullen naar verwachting verdere verbeteringen met zich meebrengen.
Samenvattend is 5G NR-technologie een uitgebreide reeks verbeteringen op het gebied van draadloze communicatie, waaronder nieuwe frequentiebanden, modulatieschema’s, meerdere antennetechnologieën, flexibele numerologie, duplexschema’s, geavanceerde kanaalcodering en ondersteuning voor een breed scala aan diensten. Deze elementen dragen gezamenlijk bij aan de mogelijkheden en prestatieverbeteringen die de 5G-technologie biedt, waardoor diverse toepassingen en gebruiksscenario’s in verschillende sectoren mogelijk worden.