La nuova radio 5G, o 5G NR, è un insieme di standard che sostituiscono lo standard di comunicazione wireless 4G della rete LTE. Un obiettivo importante del 5G NR è supportare la crescita della comunicazione wireless migliorando l'efficienza dello spettro delle radiazioni elettromagnetiche.
5G NR è progettato per supportare trasmissioni con larghezza di banda equivalente a fibra richiesta per applicazioni affamate come lo streaming video, nonché trasmissioni a larghezza di banda ridotta utilizzate nelle comunicazioni machine-to-machine (M2M) su vasta scala dove necessario. 5G NR supporterà anche trasmissioni con requisiti di latenza estremamente bassi, una considerazione importante nelle comunicazioni da veicolo a veicolo (V2V) e da veicolo a infrastruttura (V2I).
Simile ai suoi predecessori, lo standard 5G NR è stato creato dal 3rd Generation Partnership Project (3GPP), una coalizione di organizzazioni di telecomunicazioni che creano standard tecnici per la tecnologia wireless. La prima iterazione di 5G NR è apparsa in 3GPP versione 15.
Come funziona 5G NR?
5G NR utilizza una serie di nuove tecniche ingegneristiche che spostano più dati attraverso la rete centrale più velocemente e rivoluzionano le operazioni discrete dell'interfaccia aerea, che è l'interazione del dispositivo client con l'hardware radio del provider di rete. Alcuni dei miglioramenti introdotti da 5G NR includono quanto segue:
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5G aziendale: guida alla pianificazione, architettura e vantaggi
- Che include anche:
- Quali sono le caratteristiche e i vantaggi della tecnologia 5G per le aziende?
- Il glossario 5G essenziale dei termini e delle frasi chiave
- 5G vs LTE: confronto di velocità, spettro e latenza
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- diversità di spettro che va da diverse centinaia di kilohertz a onde millimetriche (mmWave) per consentire vari casi d'uso, dimensioni delle celle e velocità di trasmissione dei dati;
- modulazione - nuovi metodi di multiplexing a divisione di frequenza ortogonale - e tecniche di codifica dei canali;
- algoritmi di riutilizzo della frequenza anche in ambienti densi;
- MIMO massiccio e capacità di beamforming evolute; e
- operazioni slot time sviluppate per fornire comunicazioni a bassissima latenza.
Tutte queste funzionalità sono alla base dei significativi guadagni di 5G NR in termini di capacità, produttività e copertura.
Requisiti primari per 5G NR
Gli standard necessari affinché una connessione si qualifichi come 5G NR includono diversi requisiti di prestazioni e connettività. Alcuni di questi requisiti includono quanto segue:
- La connessione deve supportare le connessioni mobili wireless.
- La connettività deve supportare l'Internet delle cose (IoT), un concetto che include tutti i vari dispositivi e connessioni cablate o wireless che compongono l'esperienza digitale di un utente, nonché dispositivi client headless di tipo sensore.
- Deve implementare una segnalazione snella Ciò significa che i segnali vengono attivati solo quando necessario, riducendo la potenza di elaborazione complessiva richiesta dai dispositivi client.
- La connessione deve utilizzare una larghezza di banda adattiva, che consente ai dispositivi di passare a una larghezza di banda bassa e una potenza inferiore quando possibile, risparmiando energia quando sono necessarie larghezze di banda più elevate.
- Il 5G NR dovrebbe anche applicare severi requisiti di trasmissione dei dati. Costringendo tutti gli utenti e le connessioni a rispettare regole specifiche, l'intera rete è più veloce ed efficiente.
Vantaggi del 5G NR
I vantaggi della nuova radio 5G anche sulle migliori reti LTE includono quanto segue:
- maggiore capacità dell'area wireless;
- maggiore risparmio energetico per dispositivo;
- periodo di tempo inferiore tra gli aggiornamenti o ciclo di tempo medio di creazione del servizio;
- collegamenti migliorati che collegano un numero maggiore di utenti;
- tecnologia migliorata per mantenere la qualità di una connessione su un'ampia area geografica;
- velocità e velocità dei dati migliorate, il che significa che più bit vengono elaborati in un'unità di tempo; e
- maggiore efficienza nella condivisione dei dati.
Spettro 5G NR
Lo standard 5G NR supporta una serie di bande di frequenza basse, medie e alte. Sono suddivisi nella gamma di frequenza 1 (FR1), che include bande di frequenza inferiori a 6 GHz; gamma di frequenza 2 (FR2), che include bande con una gamma bassa combinata con una larghezza di banda alta; e mmWave.
Le bande supportate da 5G NR includono anche lo spettro con licenza e lo spettro senza licenza 5G NR-U, che includono bande accessibili a chiunque. Questa ampia diversità di sezioni di spettro è unica per 5G NR ma aiuta a soddisfare le esigenze della tecnologia ad alta intensità di spettro.
5G e LTE: differenze principali e colmare il divario
Poiché l'incumbent di LTE inizia a cedere al 5G, è importante capire come si confrontano le due tecnologie.
L'architettura di rete 5G NR divergerà in qualche modo dal modello tower-centric di LTE perché le frequenze più alte in uso richiederanno quantità elevate di poli più piccoli e nodi montati sugli edifici per portare la rete agli utenti. Mentre le reti mobili degli operatori subiscono i rigori dell'aggiornamento delle loro infrastrutture per 5G NR, i consumatori e le aziende possono seguire i progressi su numerosi siti web.
Per le distribuzioni 5G NR private, Citizens Broadband Radio Service fornirà un'opzione convincente. Vale anche la pena notare che le reti 5G necessitano di client compatibili per sfruttare veramente la promessa della nuova tecnologia e stiamo appena iniziando a vedere i dispositivi client 5G. Infine, 5G NR si svilupperà in fasi, proprio come 4G / LTE. Quindi, non tutte le reti 5G NR saranno le stesse dal punto di vista della capacità e della capacità in un dato momento.