Odstępy między podnośnymi 4G i 5G:
Odstęp pomiędzy podnośnymi jest krytycznym parametrem w systemach komunikacji bezprzewodowej, określającym separację pomiędzy poszczególnymi nośnymi w ramach przydzielonego widma częstotliwości. Podczas przejścia z 4G (LTE) do 5G (NR) wprowadzono kilka zmian, w tym zmiany odstępu podnośnych, w celu zwiększenia wydajności widmowej i uwzględnienia różnorodnych wymagań rozwijających się technologii. Przyjrzyjmy się szczegółowo odstępom między podnośnymi 4G i 5G, biorąc pod uwagę kluczowe aspekty i implikacje tego parametru.
1. Odstęp podnośnych w LTE (4G):
W technologii Long-Term Evolution (LTE) odstęp podnośnych jest ustalony na 15 kHz. To ustandaryzowane odstępy są wykorzystywane zarówno w trybach dupleksu z podziałem czasu (TDD), jak i dupleksu z podziałem częstotliwości (FDD). Stały odstęp podnośnych w LTE ma na celu zapewnienie równowagi pomiędzy wydajnością widmową a złożonością systemu, umożliwiając efektywną alokację zasobów i schematy modulacji.
2. Odstępy podnośnych w 5G (NR):
Przejście na 5G wprowadza technologię New Radio (NR), której towarzyszą zmiany w odstępach podnośnych, aby uwzględnić różnorodne przypadki użycia i wymagania ewoluującego krajobrazu bezprzewodowego. W przeciwieństwie do stałego odstępu podnośnych w LTE, 5G NR oferuje elastyczność w wyborze odstępów podnośnych w celu dostosowania do różnych scenariuszy wdrożenia.
2.1. Numerologia w 5G NR:
- 5G NR wprowadza koncepcję numerologii, która definiuje różne odstępy podnośnych w oparciu o konkretne przypadki użycia. Numerologia obejmuje parametry, takie jak odstępy podnośnych i czas trwania przedziału czasu transmisji. Elastyczność numerologii umożliwia dostosowanie 5G NR do różnych scenariuszy, w tym ulepszonej mobilnej łączności szerokopasmowej (eMBB), niezwykle niezawodnej komunikacji o niskim opóźnieniu (URLLC) i komunikacji masowej typu maszynowego (mMTC).
2.2. Dostępne odstępy podnośnych:
- 5G NR obsługuje wiele odstępów podnośnych, w tym między innymi 15 kHz (podobnie do LTE), 30 kHz, 60 kHz, 120 kHz i 240 kHz. Dostępność różnych odstępów pozwala operatorom dostosować system do specyficznych wymagań różnych przypadków użycia, od aplikacji o dużej szybkości transmisji danych po scenariusze o niskim opóźnieniu i masowej łączności.
3. Implikacje i zalety:
3.1. Zwiększona wydajność widmowa:
- Wprowadzenie elastycznych odstępów podnośnych w 5G NR przyczynia się do zwiększenia wydajności widmowej. Można wybrać różne odstępy w zależności od konkretnych wymagań komunikacyjnych, co pozwala na efektywne wykorzystanie dostępnego widma częstotliwości.
3.2. Wsparcie dla różnorodnych przypadków użycia:
- Dostępność wielu odstępów podnośnych umożliwia 5G NR obsługę szerokiego zakresu przypadków użycia, w tym tych o różnej szybkości transmisji danych, opóźnieniach i wymaganiach dotyczących łączności. Ta zdolność adaptacji ma kluczowe znaczenie dla wdrożenia 5G w różnych branżach i zastosowaniach.
3.3. Ulepszona współistnienie i kompatybilność:
- Elastyczność w zakresie odstępów podnośnych w 5G NR pozwala na lepszą współistnienie z istniejącymi technologiami bezprzewodowymi, w tym LTE. Operatorzy mogą wdrażać 5G NR w sposób zapewniający kompatybilność ze starszymi sieciami, ułatwiając płynne przejście i współistnienie podczas migracji do 5G.
4. Przejście i podwójna łączność:
W miarę przechodzenia sieci z LTE na 5G można zastosować koncepcję podwójnej łączności, w ramach której urządzenie użytkownika może jednocześnie łączyć się zarówno z LTE, jak i 5G NR. W takich scenariuszach należy zarządzać odstępami podnośnych, aby zapewnić efektywne wykorzystanie zasobów i bezproblemową obsługę użytkownika w okresie przejściowym.
5. Uwagi dla operatorów sieci:
Operatorzy sieci muszą dokładnie planować i konfigurować odstępy podnośnych w oparciu o scenariusz wdrożenia i przypadki użycia. Rozważania obejmują gęstość podłączonych urządzeń, wymagania dotyczące szybkości transmisji danych i ogólną architekturę sieci.
6. Przyszła ewolucja i standardowe ulepszenia:
W miarę ciągłego rozwoju sieci 5G i wprowadzania dalszych udoskonaleń standardu 5G NR, mogą zostać wprowadzone dodatkowe funkcje i optymalizacje związane z odstępami podnośnych. Trwające badania i rozwój mają na celu ciągłą poprawę wydajności, wydajności i wszechstronności sieci 5G.
7. Wniosek:
Podsumowując, odstęp między podnośnymi ewoluuje od stałego 15 kHz w LTE do elastycznego podejścia w 5G NR, co jest znane jako numerologia. Ta elastyczność pozwala na efektywną adaptację do różnorodnych przypadków użycia, przyczyniając się do zwiększonej wydajności widmowej, lepszej współistnienia z istniejącymi technologiami oraz wsparcia dla szerokiego zakresu zastosowań w różnych branżach. Przejście z LTE na 5G przynosi znaczący postęp w projektowaniu i optymalizacji systemów komunikacji bezprzewodowej.