5G New Radio (NR) é o padrão de interface aérea que define as especificações da camada física para comunicação sem fio 5G. Abrange os esquemas de modulação, estruturas de quadros e métodos de acesso múltiplo usados para transmitir dados pela interface de rádio. Aqui está uma explicação detalhada de como funciona o Novo Rádio 5G:
- Faixas de frequência:
- 5G NR opera em uma ampla gama de bandas de frequência, incluindo frequências de banda baixa, banda média e banda alta (mmWave). A escolha das bandas de frequência afeta a cobertura, as taxas de dados e o desempenho geral da rede 5G.
- Esquemas de modulação:
- 5G NR suporta esquemas de modulação avançados, incluindo Modulação de Amplitude em Quadratura (QAM). QAM de ordem superior, como 256-QAM ou 1024-QAM, permite que mais bits sejam transmitidos por símbolo, aumentando as taxas de dados.
- Múltiplas entradas, múltiplas saídas (MIMO):
- 5G NR utiliza tecnologia MIMO, permitindo múltiplas antenas para transmissão e recepção. Configurações MIMO massivas, com um grande número de antenas, permitem a multiplexação espacial e melhoram a eficiência espectral ao atender vários usuários simultaneamente.
- Tecnologia de ondas milimétricas (mmWave):
- Em frequências de banda alta (mmWave), o 5G NR emprega técnicas de formação de feixe e direção de feixe. A formação de feixe concentra sinais em direções específicas, superando desafios associados aos comprimentos de onda mais curtos das frequências mmWave e melhorando a cobertura.
- Multiplexação por divisão de frequência ortogonal (OFDM):
- 5G NR usa multiplexação por divisão de frequência ortogonal (OFDM) como esquema de modulação. OFDM divide o espectro disponível em múltiplas subportadoras, permitindo a transmissão paralela de dados. Isso melhora a eficiência espectral e mitiga os efeitos da interferência multipercurso.
- Numerologia flexível e estrutura estrutural:
- 5G NR introduz numerologia flexível, permitindo a adaptação do espaçamento das subportadoras e durações dos slots. Essa flexibilidade acomoda diversos casos de uso, incluindo comunicações de baixa latência para aplicações como Internet das Coisas (IoT) e altas taxas de dados para banda larga móvel aprimorada (eMBB).
- Estrutura do slot:
- A estrutura do quadro no 5G NR é dividida em slots, e cada slot consiste em um conjunto de símbolos. A flexibilidade na estrutura de slots permite diferentes configurações de slots, atendendo aos diversos requisitos de diferentes aplicações e serviços.
- Técnicas de duplexação:
- 5G NR suporta técnicas de duplexação por divisão de tempo (TDD) e duplex por divisão de frequência (FDD). TDD e FDD podem ser configurados dinamicamente com base nos requisitos da rede, permitindo o uso flexível do espectro para comunicação uplink e downlink.
- Agregação da operadora:
- A agregação de operadora em 5G NR permite a agregação de múltiplas bandas de frequência para alcançar larguras de banda mais amplas. Isto melhora as taxas de dados e a capacidade geral da rede, proporcionando um uso mais eficiente dos recursos do espectro disponíveis.
- Adaptação de link numérico (NLA):
- A Adaptação de Link Numérico (NLA) é empregada em 5G NR para ajustar dinamicamente os esquemas de modulação e codificação com base nas condições do canal. Esta abordagem adaptativa otimiza o equilíbrio entre taxas de dados e confiabilidade, garantindo o uso eficiente dos recursos disponíveis.
- Compartilhamento Dinâmico de Espectro (DSS):
- 5G NR incorpora Dynamic Spectrum Sharing (DSS), permitindo a implantação simultânea de 4G LTE e 5G NR na mesma banda de frequência. O DSS permite uma transição suave de 4G para 5G, otimizando o uso da infraestrutura existente.
- Divisão de rede:
- 5G NR oferece suporte ao fatiamento de rede, um conceito que permite a criação de segmentos de rede virtualizados e personalizados, adaptados a aplicações específicas. O fatiamento da rede permite o uso eficiente de recursos com base nos requisitos exclusivos de diversos casos de uso.
- Controle e separação do plano do usuário (CUPS):
- A arquitetura de controle e separação do plano do usuário (CUPS) em 5G NR separa as funcionalidades do plano de controle e do plano do usuário. Essa separação aumenta a flexibilidade, a escalabilidade e a utilização eficiente de recursos na rede.
Em resumo, o 5G New Radio funciona aproveitando tecnologias avançadas, como numerologia flexível, MIMO, formação de feixe, OFDM, agregação de portadora e compartilhamento dinâmico de espectro. Esses recursos permitem coletivamente que o 5G forneça taxas de dados mais altas, menor latência, maior eficiência espectral e suporte para diversos casos de uso em uma ampla gama de bandas de frequência.