5G NR ( New Radio ) [1] — это технология радиодоступа (RAT), разработанная Проектом партнерства третьего поколения ( 3GPP ) для мобильной сети 5G (пятого поколения). [1] Она была разработана как глобальный стандарт для радиоинтерфейса сетей 5G. [2] Она основана на ортогональном частотном разделении каналов (OFDM), как и стандарт долгосрочного развития 4G (четвертого поколения) ( LTE ).
Спецификация 3GPP 38 серии [3] содержит технические подробности, лежащие в основе 5G NR, преемника LTE.
Изучение NR в рамках 3GPP началось в 2015 году, а первая спецификация была представлена к концу 2017 года. Пока продолжался процесс стандартизации 3GPP, отрасль уже начала работу по внедрению инфраструктуры, соответствующей проекту стандарта, и первый крупномасштабный коммерческий запуск 5G NR состоялся в конце 2018 года. С 2019 года многие операторы развернули сети 5G NR, а производители мобильных телефонов разработали мобильные телефоны с поддержкой 5G NR. [4]
.jpg/1280px-CableFree_LTE_Remote_Radio_Head_(RRH).jpg)
5G NR использует полосы частот в двух широких диапазонах:
Ooredoo был первым оператором, запустившим коммерческую сеть 5G NR в мае 2018 года в Катаре . Другие операторы по всему миру последовали его примеру.
В 2018 году 3GPP опубликовала Выпуск 15 , который включает то, что описывается как «Фаза 1» стандартизации Павилаша для 5G NR. Сроки Выпуска 16, который будет «Фазой 2 5G», следуют за датой заморозки в марте 2020 года и датой завершения в июне 2020 года, [6] Выпуск 17 изначально планировалось выпустить в сентябре 2021 года. [7] но из-за пандемии COVID-19 он был перенесен на июнь 2022 года. [8]
Работа над Release 18 началась в 3GPP. Rel.18 называется «NR Advanced», что означает еще одну веху в беспроводных системах связи. NR Advanced будет включать такие функции, как eXtended Reality (XR), исследования AI/ML и улучшения мобильности. Мобильность лежит в основе технологии 3GPP и до сих пор обрабатывалась на уровне 3 (RRC), теперь в Rel-18 работа над мобильностью заключается в том, чтобы ввести мобильность, запускаемую на нижнем уровне.
Первоначальные запуски 5G NR будут зависеть от существующей инфраструктуры 4G LTE в неавтономном (NSA) режиме, до развития автономного (SA) режима с базовой сетью 5G. Кроме того, спектр может динамически распределяться между 4G LTE и 5G NR.
Чтобы лучше использовать существующие активы, операторы могут выбрать динамическое распределение его между 4G LTE и 5G NR. Спектр мультиплексируется с течением времени между обоими поколениями мобильных сетей, при этом сеть 4G LTE по-прежнему используется для функций управления в зависимости от потребностей пользователя. Динамическое распределение спектра (DSS) может быть развернуто на существующем оборудовании 4G LTE, если оно совместимо с 5G NR. Только терминал 5G NR должен быть совместим с DSS. [9]
Неавтономный (NSA) режим 5G NR относится к варианту развертывания 5G NR, который зависит от плоскости управления существующей сети 4G LTE для функций управления, в то время как 5G NR сосредоточен исключительно на плоскости пользователя. [10] [11] Сообщается, что это ускоряет принятие 5G, однако некоторые операторы и поставщики критиковали приоритетность внедрения 5G NR NSA на том основании, что это может помешать реализации автономного режима сети. [12] [13] Он использует ту же основную сеть, что и сеть 4G, но с модернизированным радиооборудованием. [14] [15]
Автономный (SA) режим 5G NR относится к использованию ячеек 5G как для сигнализации, так и для передачи информации. [10] Он включает новую архитектуру 5G Packet Core вместо того, чтобы полагаться на 4G Evolved Packet Core , [16] [17] чтобы обеспечить развертывание 5G без сети LTE. [18] Ожидается, что он будет иметь более низкую стоимость, лучшую эффективность и будет способствовать разработке новых вариантов использования. [12] [19] Однако первоначальное развертывание может иметь более низкую скорость, чем существующая сеть из-за распределения спектра. [20] Он использует новую базовую сеть, предназначенную для 5G. [21]
5G NR поддерживает семь вариантов разнесения поднесущих:
Длина циклического префикса обратно пропорциональна интервалу поднесущих . Он составляет 4,7 мкс при 15 кГц и 4,7 / 16 = 0,29 мкс для интервала поднесущих 240 кГц. Кроме того, более высокие интервалы поднесущих позволяют сократить задержку и улучшить поддержку высокочастотных диапазонов, что необходимо для сверхнадежных низкозадерживаемых коммуникаций (URLLC) и улучшенных мобильных широкополосных приложений (eMBB) в 5G.
В 5G NR Release 17 3GPP представил NR-Light для устройств с ограниченными возможностями (RedCap). NR-Light, также известный как RedCap, предназначен для поддержки широкого спектра новых и развивающихся вариантов использования, требующих меньшей сложности и сниженного энергопотребления по сравнению с традиционными устройствами 5G NR.
NR-Light нацелен на устройства в категории производительности среднего уровня, обеспечивая баланс между высокопроизводительными возможностями стандартных устройств 5G NR и сверхнизкой сложностью устройств LTE-M и NB-IoT. Это делает его идеальным для таких приложений, как:
Ключевые особенности NR-Light включают в себя:
NR-Light расширяет экосистему 5G, предоставляя масштабируемое решение, которое отвечает потребностям устройств с различными требованиями к производительности, расширяя потенциальные области применения и способствуя развитию Интернета вещей и других связанных технологий.