Ruimte tussen 4G- en 5G-subdragers:
De afstand tussen subdraaggolven is een kritische parameter in draadloze communicatiesystemen, die de scheiding bepaalt tussen individuele draaggolven binnen het toegewezen frequentiespectrum. Bij de overgang van 4G (LTE) naar 5G (NR) zijn verschillende veranderingen geïntroduceerd, waaronder wijzigingen in de afstand tussen de subdraaggolven, om de spectrale efficiëntie te verbeteren en tegemoet te komen aan de uiteenlopende eisen van evoluerende technologieën. Laten we de afstand tussen 4G- en 5G-subdraaggolven in detail onderzoeken, rekening houdend met de belangrijkste aspecten en implicaties van deze parameter.
1. Subdraaggolfafstand in LTE (4G):
Bij Long-Term Evolution (LTE) is de tussendraaggolfafstand vastgesteld op 15 kHz. Deze gestandaardiseerde afstand wordt gebruikt in zowel de Time Division Duplex (TDD) als de Frequency Division Duplex (FDD) modi. De vaste subdraaggolfafstand in LTE is ontworpen om een balans te bieden tussen spectrale efficiëntie en systeemcomplexiteit, waardoor efficiënte toewijzing van bronnen en modulatieschema’s mogelijk wordt.
2. Subdraaggolfafstand in 5G (NR):
De transitie naar 5G introduceert de New Radio (NR)-technologie, vergezeld van veranderingen in de afstand tussen subdraaggolven om tegemoet te komen aan de uiteenlopende gebruiksscenario’s en vereisten van het zich ontwikkelende draadloze landschap. In tegenstelling tot de vaste subdraaggolfafstanden in LTE, biedt 5G NR flexibiliteit bij het kiezen van de subdraaggolfafstanden om tegemoet te komen aan verschillende implementatiescenario’s.
2.1. Numerologie in 5G NR:
- 5G NR introduceert het concept van numerologie, dat verschillende subdraaggolfafstanden definieert op basis van specifieke gebruiksscenario’s. Numerologie omvat parameters zoals de afstand tussen de subdraaggolven en de duur van het transmissietijdsinterval. Dankzij de flexibiliteit in de numerologie kan 5G NR zich aanpassen aan diverse scenario’s, waaronder verbeterde mobiele breedband (eMBB), ultrabetrouwbare communicatie met lage latentie (URLLC) en massale machine-type communicatie (mMTC).
2.2. Beschikbare subdraaggolfafstanden:
- 5G NR ondersteunt meerdere subdraaggolfafstanden, inclusief maar niet beperkt tot 15 kHz (vergelijkbaar met LTE), 30 kHz, 60 kHz, 120 kHz en 240 kHz. De beschikbaarheid van verschillende afstanden stelt operators in staat het systeem aan te passen aan de specifieke vereisten van verschillende gebruiksscenario’s, van toepassingen met hoge datasnelheid tot scenario’s met lage latentie en enorme connectiviteit.
3. Implicaties en voordelen:
3.1. Verbeterde spectrale efficiëntie:
- De introductie van flexibele subdraaggolfafstanden in 5G NR draagt bij aan verbeterde spectrale efficiëntie. Er kunnen verschillende afstanden worden gekozen op basis van de specifieke communicatievereisten, waardoor efficiënt gebruik van het beschikbare frequentiespectrum mogelijk is.
3.2. Ondersteuning voor diverse gebruiksscenario’s:
- De beschikbaarheid van meerdere subcarrier-afstanden stelt 5G NR in staat een breed scala aan gebruiksscenario’s te ondersteunen, inclusief toepassingen met variërende datasnelheden, latentie en connectiviteitsvereisten. Dit aanpassingsvermogen is cruciaal voor de inzet van 5G in verschillende industrieën en toepassingen.
3.3. Verbeterde coëxistentie en compatibiliteit:
- De flexibiliteit in de afstand tussen de subdraaggolven in 5G NR zorgt voor een betere coëxistentie met bestaande draadloze technologieën, waaronder LTE. Operators kunnen 5G NR inzetten op een manier die compatibiliteit met oudere netwerken garandeert, waardoor een soepele overgang en coëxistentie tijdens de migratie naar 5G wordt vergemakkelijkt.
4. Overgang en dubbele connectiviteit:
Naarmate netwerken overstappen van LTE naar 5G, kan het concept van dubbele connectiviteit worden toegepast, waarbij een gebruikersapparaat tegelijkertijd verbinding kan maken met zowel LTE als 5G NR. In dergelijke scenario’s moeten de afstanden tussen de subdraaggolven worden beheerd om een efficiënt gebruik van hulpbronnen en een naadloze gebruikerservaring tijdens de overgangsperiode te garanderen.
5. Overwegingen voor netwerkexploitanten:
Netwerkexploitanten moeten de afstanden tussen subcarriers zorgvuldig plannen en configureren op basis van het implementatiescenario en de gebruiksscenario’s. Overwegingen zijn onder meer de dichtheid van aangesloten apparaten, vereisten voor datasnelheid en de algehele netwerkarchitectuur.
6. Toekomstige evolutie en standaardverbeteringen:
Naarmate 5G-netwerken zich blijven ontwikkelen en er verdere verbeteringen worden aangebracht aan de 5G NR-standaard, kunnen aanvullende functies en optimalisaties met betrekking tot de afstand tussen subdraaggolven worden geïntroduceerd. Lopend onderzoek en ontwikkeling zijn gericht op het voortdurend verbeteren van de prestaties, efficiëntie en veelzijdigheid van 5G-netwerken.
7. Conclusie:
Concluderend evolueert de afstand tussen subdraaggolven van een vaste 15 kHz in LTE naar een flexibele benadering in 5G NR, bekend als numerologie. Deze flexibiliteit maakt efficiënte aanpassing aan diverse gebruiksscenario’s mogelijk, wat bijdraagt aan verbeterde spectrale efficiëntie, verbeterde coëxistentie met bestaande technologieën en ondersteuning voor een breed scala aan toepassingen in verschillende sectoren. De transitie van LTE naar 5G brengt aanzienlijke vooruitgang met zich mee in het ontwerp en de optimalisatie van draadloze communicatiesystemen.