5G, RAN -

Nueva descripción general de la radio 5G

Al implementar 5G, los operadores se comprometen a realizar un importante ciclo de inversión, por lo que esperan obtener un retorno de esa inversión en un plazo razonable. La pregunta es cómo. Básicamente, tanto en términos de radio como de la arquitectura de infraestructura general, 5G funciona de manera similar a 4G. Sin embargo, la implementación es muy diferente, y esto le otorga a 5G varias ventajas clave sobre 4G en términos de compatibilidad con el modelo de negocio de banda ancha existente y casos de uso específicos de la industria. Las ventajas se materializan en todo el sistema 5G, pero en particular, la interfaz aérea New Radio (NR) 5G es donde se encuentran las nuevas características más significativas.

Flexibilidad subyacente: la diferencia clave en comparación con 4G LTE

En primer lugar, 5G utiliza la técnica subyacente conocida como OFDMA (acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal). Aunque la mayoría de las personas no necesitan entender los detalles, se trata de las mismas técnicas que se utilizan en 4G LTE, excepto que en 5G se utiliza de una manera mucho más flexible. Eso significa que 5G se puede aplicar de manera eficiente a una gama mucho más amplia de escenarios de implementación o en apoyo de una amplia gama de casos de uso.

Trabajar de manera eficiente con 4G LTE: control de la inversión

Como utilizan la misma técnica subyacente, fue posible diseñar la tecnología 5G de modo que funcione de manera eficaz con la interfaz de radio 4G existente. Esto es importante porque permite una implementación controlada de la tecnología 5G que se basa en la infraestructura existente de los operadores y la complementa. Se puede agregar capacidad (5G) adicional solo cuando sea necesario, lo que permite orientar la inversión en 5G de manera que se maximice el rendimiento financiero.

5G New Radio: Apertura de un nuevo espectro

El uso flexible de OFDMA permite utilizar una gama mucho más amplia del espectro de frecuencias para 5G. Esto abre grandes partes del espectro que actualmente están infrautilizadas, lo que permite a los reguladores desarrollar regímenes nacionales de licencias que incluyen un espectro con licencia mucho mayor para los operadores, así como un acceso mucho más fácil al espectro compartido y sin licencia, lo que a su vez está destinado a abrir directamente la tecnología 5G a una gama más diversa de proveedores de servicios e industrias verticales.

Técnicas avanzadas de antenas: aumento de la eficiencia

La eficiencia de la interfaz de radio se considera una de las principales ventajas (junto con el acceso a un mayor espectro) que aporta la tecnología 5G en apoyo del modelo de negocio de banda ancha móvil existente. Esto se debe principalmente a que la tecnología 5G permite el acceso a frecuencias más altas dentro del espectro. Esto significa que se reducen los tamaños de antena, lo que requiere, a su vez, el uso de técnicas de antena múltiples y avanzadas en la estación base.

En efecto, las antenas avanzadas admiten técnicas de formación de haces y MIMO (Multiple In, Multiple Out) de una manera mucho más eficiente que la que estaba disponible anteriormente en 4G. Hay una variedad de técnicas de antenas avanzadas diferentes disponibles, pero todas tienen algo en común, que es que la energía se puede enfocar o dirigir con bastante precisión tanto en la dirección de enlace ascendente como en la de enlace descendente. Gran parte del avance que aporta 5G con respecto a 4G se logra de esta manera.

Maximización de la eficiencia en una amplia gama de entornos de radio

Otro resultado directo de la forma en que OFDMA se aplica de forma más flexible en 5G es que 5G se puede implementar de forma más eficiente en una gama mucho más amplia de entornos de radio. El entorno de radio está determinado por una serie de factores diferentes, entre ellos la frecuencia utilizada, el ancho de banda, la interferencia desde dentro del sistema o desde fuera, el entorno de trayectos múltiples (en función de si se proporciona cobertura en distritos comerciales, entornos urbanos o rurales) y factores ambientales, incluido el clima. Al configurar 5G de forma adecuada, podemos protegernos contra cualquier impacto perjudicial del entorno de radio, maximizando la eficiencia y el rendimiento del servicio.

Codificación para protección contra errores: en una amplia gama de entornos de radio

La eficiencia de la interfaz de radio está directamente relacionada con la inversión financiera necesaria. Así, si bien estamos obteniendo grandes ventajas al poder acceder a un mayor espectro y utilizarlo de manera más eficiente mediante el despliegue de técnicas de antena avanzadas, también hemos avanzado mucho en la mejora de la eficiencia en diversas áreas. Una de estas áreas es la forma en que nos protegemos de los peores efectos del entorno de radio en forma de errores de transmisión. Toda transmisión se ejecuta a través de un algoritmo matemático que introduce dependencias dentro del flujo de datos. Esas dependencias, a su vez, permiten la corrección de cualquier error cuando se recibe el flujo de datos (hasta un cierto límite). La técnica utilizada en 5G se conoce como LDPC (Low Density with Parity Check), que es una mejora de la codificación turbo utilizada en 4G, cuando se utiliza en nuevos sistemas en los que se espera que haya muchos errores.

Adaptación eficiente de la tecnología 5G NR a diferentes casos de uso

La flexibilidad de la nueva radio 5G afecta directamente la forma en que podemos hacer que los recursos estén disponibles en una variedad de casos de uso diferentes. La banda ancha móvil, por ejemplo, es muy diferente a los requisitos de baja velocidad de datos y bajo consumo de energía necesarios para respaldar las lecturas de medidores como parte de la Internet de las cosas, en términos de requisitos de recursos de radio. A diferencia de 4G, que se optimizó para la banda ancha móvil en un entorno urbano con celdas relativamente grandes (y que necesitaba NB-IoT como tecnología complementaria para respaldar de manera eficiente la IoT), 5G es configurable para que pueda respaldar ambos escenarios, así como muchos otros, de una manera mucho más eficiente.

Lograr baja latencia con 5G NR

También hay algunas características adicionales que hacen que 5G sea adecuado para casos de uso que requieren un funcionamiento con baja latencia. En primer lugar, OFDMA se puede configurar para que los bits reales tengan una duración más corta. Por diversas razones, esto no afecta la tasa de bits general del canal, pero sí significa que se pueden transmitir pequeñas cantidades de información a través de la interfaz de radio con mayor rapidez. En segundo lugar, las estructuras de temporización y encuadre en 5G se están rediseñando (en comparación con 4G), lo que reduce los retrasos innecesarios tanto en los tiempos de procesamiento como de respuesta.

Hemos analizado solo una pequeña parte de las principales características de la nueva tecnología de radio 5G en comparación con la 4G. Existen algunas ventajas claras para los operadores, la industria de las telecomunicaciones y los clientes. La 5G también abre el mercado a una gama de nuevos actores y a una gama mucho más amplia de casos de uso. Debido a que la 5G comparte la misma base tecnológica y gran parte de la herencia de la 4G, se puede implementar como parte integral de la red pública existente o de manera independiente en apoyo de redes privadas o híbridas. Esto significa que solo se debe realizar inversión donde sea necesario o donde el operador (u otra empresa) esté seguro de obtener un retorno de su inversión financiera.

El tráfico móvil sigue aumentando y el gasto de capital de los operadores en infraestructura sigue siendo obstinadamente alto. Sin embargo, la nueva radio 5G, como parte de un sistema más amplio, proporciona las mejoras generales de eficiencia y rendimiento descritas anteriormente. Con esto en mente (y con algunas salvedades sobre los dispositivos), incluso antes de considerar los nuevos casos de uso y los diversos escenarios que se posibilitan, la pregunta tiene que ser "¿puedo permitirme no invertir en 5G?", en lugar de "¿puedo permitirme la inversión en 5G?".

Webinar: La nueva radio 5G

Fecha: 12 de octubre de 2021 | 14:00 a 15:00 h (hora del Reino Unido)
Vocero: 
Tony Wakefield

La interfaz aérea 5G New Radio (NR) es la característica nueva más importante del sistema 5G. En esta presentación de una hora, analizaremos por qué, examinando algunas de las características clave de 5G New Radio, los beneficios y las oportunidades para los operadores de red. Obtenga más información y regístrese.

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