5G NR, czyli 5G New Radio, to bezprzewodowy standard definiujący interfejs radiowy sieci mobilnych piątej generacji (5G). Określa warstwę fizyczną i stos protokołów do komunikacji pomiędzy sprzętem użytkownika (UE) a stacjami bazowymi 5G. 5G NR wprowadza kilka udoskonaleń technologicznych w stosunku do swojego poprzednika, 4G LTE, mających na celu zapewnienie wyższych szybkości transmisji danych, mniejszych opóźnień, zwiększonej niezawodności i obsługi szerokiego zakresu zastosowań. Oto kluczowe aspekty 5G NR:
- Pasma częstotliwości i widmo:
- Zakres częstotliwości: 5G NR działa w szerokim zakresie pasm częstotliwości, w tym w pasmach poniżej 6 GHz i pasmach fal milimetrowych (mmWave). Sub-6 GHz zapewnia lepszy zasięg, podczas gdy mmWave oferuje wyższe szybkości transmisji danych przy ograniczonym zasięgu.
- Massive MIMO (wiele wejść, wiele wyjść):
- Koncepcja: 5G NR wykorzystuje technologię Massive MIMO, polegającą na użyciu dużej liczby anten zarówno w stacji bazowej, jak i sprzęcie użytkownika. Massive MIMO poprawia wydajność widmową, zwiększa szybkość transmisji danych i zwiększa przepustowość sieci.
- Zaawansowane schematy modulacji:
- Techniki modulacji: 5G NR obsługuje zaawansowane schematy modulacji, w tym kwadraturową modulację amplitudy wyższego rzędu (QAM). Pozwala to na bardziej efektywne wykorzystanie dostępnego widma, umożliwiając wyższe szybkości transmisji danych.
- Elastyczna numerologia i struktura ramy:
- Numerologia: 5G NR wprowadza elastyczną numerologię, umożliwiającą dostosowanie odstępów podnośnych i czasu trwania szczeliny w celu dostosowania do różnych przypadków użycia. Ta elastyczność jest kluczowa dla obsługi różnych usług o różnych wymaganiach dotyczących opóźnień i przepustowości.
- Niskie opóźnienia i URLLC (ultra-niezawodna komunikacja o niskim opóźnieniu):
- Redukcja opóźnień: 5G NR ma na celu znaczne zmniejszenie opóźnień w porównaniu do poprzednich generacji. Jest to niezbędne w zastosowaniach takich jak rzeczywistość rozszerzona, rzeczywistość wirtualna i krytyczna komunikacja typu maszynowego, gdzie kluczowe znaczenie ma małe opóźnienie.
- Ulepszona mobilna łączność szerokopasmowa (eMBB):
- Usługi eMBB: 5G NR zaprojektowano z myślą o dostarczaniu ulepszonych usług mobilnego Internetu szerokopasmowego, zapewniając użytkownikom znacznie wyższe szybkości transmisji danych i lepszą przepustowość sieci. Umożliwia to płynne przesyłanie strumieniowe, wysokiej jakości rozmowy wideo i ogólnie lepszą jakość mobilnego Internetu szerokopasmowego.
- URLLC (ultra-niezawodna komunikacja o niskim opóźnieniu):
- Niezawodność: 5G NR obsługuje adres URLLC, który jest niezbędny w zastosowaniach o znaczeniu krytycznym, takich jak pojazdy autonomiczne, automatyka przemysłowa i zdalna chirurgia. Zapewnia niezawodną komunikację z niskimi opóźnieniami, spełniając rygorystyczne wymagania tych aplikacji.
- Elastyczna struktura ramy i skalowalność:
- Skalowalność: 5G NR wprowadza elastyczną strukturę ramek, którą można dostosować do różnych scenariuszy wdrożeń. Ta skalowalność umożliwia operatorom efektywną alokację zasobów w oparciu o specyficzne wymagania usług i aplikacji.
- Wsparcie dla kształtowania wiązek i zarządzania wiązkami:
- Kształtowanie wiązki: 5G NR wykorzystuje techniki kształtowania wiązki, aby skupiać sygnały w określonych kierunkach, poprawiając zasięg i przepustowość. Zarządzanie wiązkami umożliwia sieci dynamiczne dostosowywanie wzorców wiązek w oparciu o lokalizację użytkownika i warunki sieci.
- Kompatybilność wsteczna i współpraca:
- Współistnienie ze starszymi technologiami: 5G NR zaprojektowano tak, aby współistniało i współdziałało z istniejącymi technologiami komórkowymi, takimi jak 4G LTE. Zapewnia to płynne przejście i kompatybilność wsteczną, umożliwiając stopniową ewolucję infrastruktury sieciowej.
5G NR stanowi znaczący krok naprzód w technologii komunikacji bezprzewodowej, zapewniając podstawę dla szerokiej gamy aplikacji i usług wymagających wyższej wydajności, niezawodności i łączności o niskim opóźnieniu. Jej przyjęcie jest kluczem do uwolnienia pełnego potencjału ekosystemu 5G.