5 моментов, про которые стоит знать в 5G New Radio

В 15м выпуске 3GPP появилось официальное определение стандарта мобильной связи 5G New Radio (NR). Узнайте о новых функциях и решениях в рамках стандарта для разработки и тестирования.

 

1. New Radio (NR) - это название радиоинтерфейса

Формулировка New Radio или 5G NR может быть не самой оригинальной, но это то, что Проект партнерства 3G (3GPP) называет результатом выпуска версии 15. NR эквивалентно тому, как индустрия мобильной связи использовала LTE для описания технологии 4G или UMTS для описания технологии 3G. Проекты спецификации для выпуска 15 были утверждены в декабре 2017 года и, как ожидается, будут закончены в середине 2019 года. Выпуск 15 - это только начало, так как он определяет только первый этап стандарта мобильной связи 5G. В выпуске 16 будут приведены спецификации для второго этапа которые, как ожидается, будут завершены в декабре 2019 года.

2. 5G использует новые частоты

Важным был вопрос о том, какие части спектра будут использовать сети 5G, и ответ постепенно становится яснее. Когда началось исследование 5G, многие были в восторге от возможности использования для 5G спектра миллиметровых волн. И это будет большой частью решения. Однако, говоря короче, полосы частот 6 ГГц и миллиметровых волн являются важными частями уравнения. В выпуске 15 представлены несколько групп нового спектра специально для развертывания NR в диапазоне от 2,5 ГГц до 40 ГГц. Две полосы, предназначенные для более быстрого развертывания и использования в мобильных приложениях - это полосы от 3,3 ГГц до 3,8 ГГц и от 4,4 ГГц до 5,0 ГГц. Развертывание 5G в полосе спектра от 3,3 ГГц до 3,8 ГГц возможно удастся увидеть уже в 2018 году. Регулирующие органы в Соединенных Штатах, Европе и различных азиатских странах уже открыли эти частоты для использования в 5G. И широкие полосы, доступные в этом диапазоне, привлекательны для операторов. Но частоты ниже 40 ГГц - это только начало. Будущие версии 3GPP могут позволить использовать спектр до 86 ГГц.

3. Диаграмма направленности станет важным договором

Для оптимизации уровня сигнала на мобильном устройстве NR использует комбинацию аналогового и цифрового формирования луча. Идея диаграммы направленности не нова для мобильной связи, поскольку сегодня сети LTE широко используют цифровое формирование луча. Однако при работе 5G проблемы распространения сигнала и меньшие размеры антенн подстегивают использование расширенных аналоговых методов формирования луча. При частотах выше 24 ГГц аналоговое формирование луча более узкой ширины дает базовым станциям 5G возможность более эффективно управлять сигналами нисходящей линии связи. Начало процесса подразумевает сканирование луча, поэтому базовая станция может определить наиболее эффективное местоположение луча для конкретного мобильного устройства. Используя этот подход, получатель передачи по нисходящей линии связи выигрывает от более высокой мощности сигнала, особенно с использованием схем модуляции более высокого порядка. Однако формирование луча в конечном итоге приводит к сложным задачам тестирования. Мало того, что должны быть определены и протестированы характеристики каждого луча. Для проверки работы радиоустройства также имеют решающее значение эфирные измерения.

4. Первые устройства 5G все еще будут основаны на LTE

Устройства 5G NR первого этапа в конечном итоге будут иметь возможность как автономной, так и не автономной работы. В неавтономном режиме мобильное устройство одновременно использует сети 4G и 5G, поддерживая соединение как с LTE eNB, так и с 5G gNB. Спецификация неавтономного режима была завершена в декабре 2017 года, а спецификацию автономного режима планируется завершить, когда в середине 2018 года будет завершена версия 15. Между тем, радиоустройства будут одновременно использовать как трансиверы LTE, так и NR, уделяя значительное внимание повышению энергоэффективности и уменьшению помех.

5. Первый этап все еще основан на сигнале OFDM

Несмотря на то, что для 5G было предложено много различных форм сигнала, первый этап NR использует версию ортогонального мультиплексирования с частотным разделением (OFDM). Специфическая версия OFDM, используемая в нисходящем канале 5G NR, представляет собой циклический префикс - OFDM является той же формой сигнала, которая принята в LTE для сигнала нисходящей линии связи. Однако, в отличие от LTE, 5G NR в восходящей линии связи также использует формы сигнала на основе CP-OFDM и DFT-S-OFDM. Кроме того, в отличие от LTE, 5G NR позволяет значительно варьировать интервал между поднесущими частотами. В то время как поднесущие LTE почти всегда были разделены интервалом 15 кГц, 5G NR допускает гибкую схему, когда поднесущие расположены с интервалом 15 кГц x 2n. В 5G NR максимальное допустимый интервал между поднесущими составляет 240 кГц, и он зарезервирован для сценария, в котором используется ширина полосы несущей 400 МГц.

Технический документ


5G New Radio: знакомство с физическим уровнем

Узнайте, как недавно определенный физический уровень 5G New Radio поможет сделать реальностью скачок в будущее 5G, а именно:

  • Выбор ключевых сигналов OFDM
  • Преимущества гибкой, масштабируемой нумерации
  • Поддержка работы в миллиметровом диапазоне и многопользовательского MIMO
  • Компоненты полосы для эффективного использования частотного спектра

Инновации на основе 5G New Radio

Благодаря новым диапазонам, более широкой полосе пропускания и новой технологии формирования луча, 5G ставит трудные задачи при разработке и тестировании, которые могут показаться сложными. Но NI здесь, чтобы помочь с их решением.

Основные сферы применения 5G