Red celular 5G es una integración de múltiples tecnologías innovadoras como el Internet de las Cosas (IoT), la entrada múltiple y la salida múltiple (MIMO), ondas milimétricas (mmWave), función virtual de red (NFV), red definida más suave (SDN) y muchas más. La 5G proporcionará una velocidad de transmisión de datos superrápida, mayor capacidad y una banda de frecuencias más amplia para que estas tecnologías rindan al máximo de su potencial y respondan a las peticiones de los usuarios en un abrir y cerrar de ojos. Los servicios 5G se desplegarán inicialmente en la actual 4G LTE (Long Term Evolution), denominada red 5G no estandarizada (NSA). Compartirá el espacio de tráfico con 4G LTE utilizando frecuencias sub-6 GHz que 4G LTE también utiliza para prestar servicios a los usuarios.
Sin embargo, una vez que su arquitectura central esté completamente desplegada, la 5G utilizará su red para todas las operaciones y servicios, convirtiéndose en la 5G autónoma (SA). En este artículo, presentamos una visión detallada de qué son las bandas de frecuencia 5G y qué tecnologías operarán en ellas. Empecemos:
¿Qué son las bandas de frecuencia 5G?
Las frecuencias 5G forman parte de la banda del espectro radioeléctrico que transporta los datos del usuario desde el origen hasta el destino. En otras palabras, las radiofrecuencias 5G proporcionan el medio para que los datos del usuario viajen desde el equipo de usuario (UE) hasta el NodeB evolucionado (eNB) o la estación base (BS) hasta el usuario final.
En la 5G, las bandas de frecuencia más altas se utilizarán sobre todo en zonas densamente pobladas o en aplicaciones de interior para servicios de communicación de corto alcance. En cambio, las bandas de frecuencia más bajas se utilizarán en aplicaciones exteriores que cubran zonas menos densamente pobladas para servicios de communicación de largo alcance. A frecuencias más bajas, los datos viajan a menor velocidad que a frecuencias más altas, pero recorren distancias más largas. Sin embargo, con las velocidades de datos 5G, los usuarios no sentirán ningún retraso en la communicación de corto alcance.
4G LTE frente a 5G Spectrum
Según 3GPPEl espectro de frecuencias en el que operan las redes 4G LTE oscila entre 700 MHz y 2,7 GHz. Las velocidades de datos máximas teóricas de LTE son de 75 Mbps para la transmisión de enlace ascendente y 300 Mbps para la transmisión de enlace descendente con multiplexación espacial, es decir. Antena MIMO sistema.
La banda del espectro 5G se divide en dos rangos: El primer rango de frecuencias va de 450 MHz a 6 GHz, en el que también se incluye la banda de frecuencias LTE. Esta gama se denomina Sub-6 GHz. La segunda gama, denominada espectro mmWave, abarca de 24,25 GHz a 52,6 GHz. Las velocidades de datos máximas teóricas de la 5G son de 20 Gbps para la transmisión de enlace descendente y de 10 Mbps para la transmisión de enlace ascendente para una red 5G totalmente desplegada.
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Posibles bandas de frecuencia para 5G
5G tendrá una gama ampliada de frecuencias para ofrecer una cobertura de señal de alta calidad. Al igual que las redes móviles anteriores, la 5G también utilizará el dúplex por división de frecuencia (FDD) para las bandas de frecuencia más bajas, y el dúplex por división de tiempo para las bandas de frecuencia más altas, concretamente por encima de 10 GHz. La banda de frecuencia más alta complementará a las bandas de frecuencia más bajas proporcionando una mayor capacidad del sistema y un gran ancho de banda para gestionar un elevado tráfico de datos en zonas densamente pobladas. Las bandas del espectro 5G se dividen en las tres partes siguientes:
1. Espectro de banda baja 5G
La banda de baja frecuencia se refiere a la banda de espectro por debajo de 1GHz. En las redes 5G, esta banda del espectro se utilizará sobre todo para cubrir zonas más amplias, pero con una velocidad de datos y una latencia más lentas que, sin embargo, serán mejores que las de las redes 4G LTE. El rendimiento de 5G en la banda de baja frecuencia dependerá de su cercanía al eNB. Además, las señales de baja frecuencia pueden penetrar fácilmente en las paredes o ventanas de los edificios, proporcionando servicios celulares 5G.
2. Espectro de banda media 5G
El espectro de banda media abarca una gama de frecuencias entre 1 GHz y 6 GHz. Este espectro de frecuencias se considera ideal para los servicios 5G, ya que puede recorrer largas distancias transportando una gran cantidad de datos. Según la GSMAel espectro de 3,3 GHz a 3,8 GHz es muy atractivo para 5G, ya que muchos países lo han asignado para servicios 5G.
Sin embargo, algunos países también están utilizando otras bandas de frecuencia media para 5G, como China y Japón, que están considerando la banda de frecuencia de 4,5 GHz a 5 GHz para 5G. Mientras que en EE.UU. y Canadá, los operadores ya están desplegando servicios 5G en las bandas de frecuencia de 2,3 GHz y 2,5 GHz a 2,6 GHz.
3. Espectro de alta frecuencia 5G por encima de 6 GHz
La 5G proporcionará velocidades de datos superiores a las de las anteriores generaciones de redes, que se situarán en bandas de frecuencia más altas, es decir, por encima de 6 GHz. En esas bandas más altas, la tecnología mmWave funcionará en las células de pequeño tamaño utilizando antenas direccionales que reducirán la latencia y las interferencias a un nivel muy bajo.
Según la recommendación de la GSMA, los proveedores de servicios deberían desplegar la tecnología mmWave en 26 GHz, 40 GHz, 50 GHz y 66 GHz para prestar servicios móviles. Sin embargo, algunas empresas también se plantean el uso de 26 GHz y 28 GHz, puesto que ya son muy adecuadas para los operadores y, al tratarse de bandas adyacentes, será más fácil que los dispositivos móviles las soporten.
La tecnología mmWave proporciona una velocidad de transmisión de datos muy alta, de hasta 1 Gbps a 3 Gbps o más. Sin embargo, cubre distancias muy pequeñas, como menos de un kilómetro y medio, y también está sometida a las interferencias de árboles y edificios. Por eso mmWave es adecuada para servicios de corto alcance en interiores.
¿Por qué es necesario el espectro?
El espectro es el elemento más significativo de cualquier red de communicación, ya que permite a los operadores prestar servicios de red en bandas de espectro definidas a sus clientes. En 5G, la banda de alto espectro ofrecerá una velocidad superrápida que nadie ha experimentado hasta ahora. Sin embargo, la banda de bajo espectro 5G cubrirá zonas más amplias y permitirá la communicación a larga distancia.
Los operadores están compitiendo rigurosamente para ofrecer servicios 5G de alta calidad a los clientes aumentando su cobertura actual, beneficiándose de las nuevas tecnologías y comprando espectro adicional para accommodar al máximo.
Conclusión
En este artículo se explica qué son las bandas de frecuencia 5G y la diferencia entre el espectro de frecuencias operativo 4G LTE y 5G. Además, también presenta una descripción detallada de las posibles bandas de frecuencia 5G que se clasifican en tres partes: espectro de banda baja, espectro de banda media y espectro de banda alta. La red 5G es una integración de múltiples tecnologías en la que la gente será testigo de la red celular, Wi-Fi, IoT y máquina a máquina (M2M) al servicio de los ciudadanos con sus innovadoras prestaciones. Aunque inicialmente utilizará la arquitectura de red 4G, una vez que esté totalmente desplegada revolucionará todos los aspectos de la vida humana.
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