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Bandas de frecuencia 5G, canales para FR1 y FR2

Bandas de frecuencia 5G, canales para FR1 y FR2

La nueva radio 5G, 5G NR, utiliza una variedad de bandas de frecuencia diferentes. Al igual que los otros sistemas de comunicaciones móviles, las asignaciones de frecuencia se encuentran en una variedad de áreas del espectro de radio.

La asignación de las bandas de frecuencia de las comunicaciones móviles 5G se realiza normalmente mediante un acuerdo internacional, aunque la numeración la realiza 3GPP. Esto reduce los niveles de interferencia y permite emprender la itinerancia con mayor facilidad: cuantas más bandas hay, más difícil es crear radios que puedan itinerar universalmente.

Con el uso cada vez mayor de las comunicaciones móviles, se necesitan frecuencias y bandas adicionales para adaptarse a la tecnología 5G. No solo se reutilizarán muchas de las bandas existentes para la tecnología inalámbrica 5G, sino que se están asignando otras nuevas.

En una nueva función para las comunicaciones móviles 5G, se utilizarán frecuencias en la región de ondas milimétricas del espectro. El ancho de banda mucho mayor disponible en estas regiones es mucho mayor, lo que permite lograr mayores velocidades de datos, pero el rango de las señales es más corto, aunque esto dará una mejor reutilización de la frecuencia.

Rangos de frecuencia, FR1 y FR2

Hay dos rangos de frecuencia diferentes disponibles para la tecnología 5G y los diferentes rangos se han designado como FR1 - rango de frecuencia 1 y FR2 - rango de frecuencia 2.

Se prevé que las bandas en el rango de frecuencia 1, FR1 transporten gran parte del tráfico de comunicaciones móviles celulares tradicionales.

Las bandas de frecuencia más altas en el rango FR2 están destinadas a proporcionar una capacidad de velocidad de datos muy alta de corto alcance para la radio 5G. Con la tecnología inalámbrica 5G que se anticipa para transportar datos a una velocidad mucho más alta, se necesitará el ancho de banda adicional de estas bandas de frecuencia más altas.

Originalmente, la banda FR1 estaba destinada a definir bandas por debajo de 6 GHz, pero con asignaciones de espectro adicionales anticipadas, el rango FR1 ahora se ha ampliado a 7,125 GHz.

Rangos de frecuencia, FR1 y FR2 para 5G NR
Designación de rango de frecuenciaRango de frecuencia (MHz)
FR1410 - 7 125
FR224 250 - 52 600

Bandas de frecuencia FR1 5G

Las bandas de frecuencia en FR1 utilizan muchas de las mismas bandas de frecuencia que se utilizan para 4G y otros servicios celulares de comunicaciones móviles. Se prevé que, con el tiempo, los canales y también las bandas utilizadas para transportar datos 5G se harán cargo de más de las bandas ya asignadas a las telecomunicaciones móviles o celulares. De esta manera, la tecnología inalámbrica 5G podrá transportar los niveles de tráfico requeridos.

Las bandas se han reservado para el uso de duplex por división de frecuencia, uso de FDD o duplex por división de tiempo, uso de TDD. Para el uso de FDD, se requieren bandas de frecuencia para el enlace ascendente y el enlace descendente y, por lo tanto, se asignan dos bandas. Para el uso de TDD, solo se usa un canal para el enlace: se asignan intervalos de tiempo para el enlace ascendente y el enlace descendente en lugar de diferentes frecuencias. Como resultado, para TDD solo se necesita una banda.

Bandas de frecuencia 5G FR1
Banda de frecuencia 5G NRBanda de enlace ascendente (MHz)Banda de enlace descendente (MHz)Modo dúplex
n11920 - 19802110 - 2170FDD
n21850 - 19101930 - 1990FDD
n31710 - 17851805 - 1880FDD
n5824 - 849869 - 894FDD
n72500 - 25702620 - 2690FDD
n8880 - 915925 - 960FDD
n12699 - 716729 - 746FDD
n20832 - 862791 - 821FDD
n251850 - 19151930 - 1995FDD
n28703 - 748758 - 803FDD
n342010 - 20225TDD
n382570 - 2620TDD
n391880 - 1920TDD
n402300 - 2400TDD
n412496 - 2690TDD
n501432 - 1517TDD
n511427 - 1432TDD
n661710 - 1780TDD
n701695 - 1710TDD
n71663 - 698TDD
n741427 - 1470TDD
n75--1432 - 1517SDL
n76--1427 - 1432SDL
n773300 - 4200TDD
n783300 - 3800TDD
n794400 - 5000TDD
n801710 - 1785--SUL
n818800 - 915--SUL
n82832 - 862--SUL
n83703 - 748--SUL
n841920 - 1980--SUL
n861710 - 1780--SUL

Además de las bandas FDD y TDD, se han asignado otras bandas para proporcionar capacidad de enlace ascendente y descendente suplementaria. Las bandas marcadas como SDL son para enlaces descendentes suplementarios y SUL son para enlaces ascendentes suplementarios.

Bandas de frecuencia FR2 5G

El rango de frecuencia 2, las bandas FR2 5G ahora están comenzando a ganar impulso con un nuevo desarrollo para hacer viables los enlaces de microondas para el despliegue a gran escala que se necesitará.

Se están haciendo asignaciones en muchas áreas del espectro por encima de 20 GHz, ya que se utiliza relativamente a la ligera en este momento.

Bandas de frecuencia 5G FR2
Banda de frecuencia 5G NRBanda de enlace ascendente (MHz)Banda de enlace descendente (MHz)Modo dúplex
n25726 500 - 2950026500 - 29500TDD
n25824 250 - 27 50024 250 - 27 500TDD
n26037 000 - 40 00037 000 - 40 000TDD
n26127 500 - 28 35027 500 - 28 350TDD

5G NR admite la agregación de portadoras para permitir que el sistema proporcione el ancho de banda necesario para las transferencias de datos de muy alta velocidad. La especificación permite que se agreguen hasta 16 portadoras componentes utilizando varias combinaciones de agregación de portadoras entre bandas e intrabanda.

La función se puede usar de manera inteligente para superar algunos de los problemas que pueden ocurrir no solo con un mayor ancho de banda, sino también para superar los problemas de una mayor pérdida de ruta en frecuencias más altas.

En cuanto a las asignaciones anteriores, se verá que se pueden utilizar enlaces ascendentes suplementarios, SUL y enlaces descendentes suplementarios, SDL.

Resumen de los parámetros de la banda de frecuencia 5G NR

Hay varios parámetros diferentes que se especifican para la capa física 5G NR. A veces, estos se especifican de manera diferente según la frecuencia de la señal 5G NR. Aspectos como el número de portadoras, espaciado de subportadoras, esquema de modulación y una serie de otros parámetros.

La siguiente tabla resume las características de la señal y las diferencia según su uso en la banda de frecuencia 1, FR1 y la banda de frecuencia 2, FR2.

Parámetros 5G NR para diferentes bandas de frecuencia
Parámetro 5G NRFR1FR2
Opciones de ancho de banda por operador5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 MHz50, 100, 200, 400 MHz
Espaciado de subportadoras15, 30, 60 kHz60, 120, 240 kHz
Número máximo de subportadoras3300 (FFT 4096)
Agregación de portadoresHasta 16 transportistas
Esquemas de humorQPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM, uplink también permite π / 2-BPSK (solo para DFT-s-OFDM).
Longitud del cuadro de radio10 ms
Duración de la subtrama1 ms
Modo dúplexFDD, TDDTDD
Esquema de acceso múltipleEnlace descendente: CP-OFDM
Enlace ascendente: CP-OFDM; DFT-s-OFDM
Esquema MIMOmáximo de 2 palabras de código mapeadas a un máximo de 8 capas en el enlace descendente y a un máximo de 4 en el enlace ascendente.

Es necesario consultar las especificaciones 3GPP para determinar los detalles exactos con respecto a las combinaciones de anchos de banda de transmisión, para una banda de frecuencia dada, un espaciado de subportadoras para FR1 y FR2.

Las asignaciones de bandas de frecuencia para 5G NR se actualizan con frecuencia a medida que se ponen a disposición nuevas bandas en diferentes países. Muchas de las asignaciones de comunicaciones móviles 3G y 4G existentes se reutilizarán para la tecnología inalámbrica 5G, pero esto ocurrirá con el tiempo a medida que aumente el uso de 5G.

Aunque se prevé que en los próximos años habrá más espectro de frecuencias disponible para la tecnología inalámbrica 5G. Se prevé que los servicios 3G se retirarán primero, a menudo antes que los servicios 3G, lo que permitirá que 2G se utilice para algunas aplicaciones de toda la señal y 4G como alternativa a 5G.

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