Quan la Unió Internacional de Telecomunicacions (ITU) va exposar els objectius clau del 5G, el 3GPP es va enfrontar a la difícil tasca d’expandir les capacitats de l'actual xarxa sense fils sota la restricció del limitat espectre.
| Font: CableLab |
L’espectre equival a l’ample de banda i la indústria necessita més espectre per augmentar les taxes de dades i així, fer front als casos d’ús específics que van més enllà del 4G. Malauradament, no hi ha gaire espectre lliure per sota dels 6 GHz. Per això, el 3GPP va introduir el concepte d'utilitzar freqüències mmWave com a vehicle del procés d'estandardització.
Enllaç entre 5G i mmWave
5G i mmWave, han estat enllaçats des del començament. L'espectre mmWave ofereix un camí per aconseguir taxes de dades 5G de l'ordre de 10 vegades o més, en comparació amb les xarxes actuals. Però les mmWave per a l'accés mòbil està ple de reptes. Molts són els debats si aquests reptes han estat abordats de manera efectiva. No obstant això, els primers desplegaments del 5G mmWave tenen com a objectiu dos casos específics d’ús: “punts calents” interiors i accés sense fil fix (FWA). Dit d'una altra manera, no és l'accés mòbil en el context del LTE.
 |
| Font: IEEE spectrum |
Tot i que les mmWave tenen molts de potencial, encar cal treballar més per actualitzar el seu potencial de manera que, el 3GPP continua investigant altres opcions de freqüència per desbloquejar més espectre per a l'ús del 5G. A més del mmWave, el 3GPP investiga l'espectre sense llicència. En el LTE o 4G, el 3GPP va definir una manera per cfonviure el WiFi el LTE mitjançant les bandes sense llicència, on un subscriptor de LTE podria utilitzar les bandes sense llicència de 2,4 o 5 GHz per complementar el rendiment de dades. Coneguda com a LAA, o accés assistit per llicència, aqeusta via, va demostrar que LTE i WiFi podien conviure, tot i que no està clar quants usuaris aprofitaran aquesta tecnologia actualment. Les propostes del 5G NR-U del 3GPP, van molt més enllà del treball previ del 4G, de manera que, hi ha una motivació addicional per portar NR-U més enllà.
 |
| Font: IEEE Spectrum |
Potser no casualment, la FCC ha publicat un proposta de regles per investigar l’ús de la banda de 6 GHz que cobreix la banda 5.925–7.125 GHz com a llicència i un possible ús de 5G per les llars. Avui en dia, aquest espectre és utilitzat pels operadors de cable que distribueixen serveis, pels radars i pels enllaços microones de comunicació dedicats. Si es designa aquest espectre com a no llicenciat, els operadors 5G i altres podrien aprofitar-lo per crear noves xarxes o augmentar així, les xarxes ja desplegades. La combinació de 2,4, 5, i ara 6 GHz pot crear més d'1 GHz d'espectre pe ser utilitzat en el 5G.
Tot i això, les bandes sense llicència per a 5G vénen estipulades de manera que qualsevol dispositiu 5G que utilitzi espectre sense llicència ha de:
- Complir els requisits de potència d'emissió més baixos que limiten la propagació del senyal i la interferència a la banda, restringint l'àrea de cobertura.
- Compartir espectre amb els usuaris actuals, afegint complexitat tècnica als terminals 5G perquè tots els dispositius puguin conviure.
- Utilitzar les tècniques dinàmiques de selecció de freqüència (DFS) i control de potència de transmissió (TPC) per facilitar la convivència, tal com fan avui dia els dispositius WiFi.
- És probable que adopti les tècniques de convivència del LTE o 4G, com Listen Before Talk (LBT), per treballar colze a colze amb dispositius WiFi.
En els casos en què aquest espectre s’utilitza lleugerament, els desplegaments del 5G NR-U podrien situar-se estratègicament, permetent crear xarxes de 5G NR d’ús dedicat per oferir beneficis per sobre i fora de les tecnologies actuals per afrontar els objectius clau de rendiment del 3GPP: taxes de dades més ràpides, major fiabilitat i baixa latència: per estendre l’ecosistema 5G encara que sigui en regions localitzades i potser explícitament per a casos d’ús específics.
 |
| Font: RCR Wireless |
A primera vista, el NR-U afegeix complexitat i els membres del 3GPP han de valorar els avantatges vs els costos i els possibles inconvenients d’aquesta proposta. D'altra banda, proporciona una gran quantitat d'espectre, i l'espectre és clau per assolir el potencial que necesitar el 5G. Si el 3GPP aconsegueix avançar amb el NR-U, hi ha abundants espectres de mmWave sense llicència que també es poden aproficatar, una vegada que les tecnologies mmWave han madurat. El NR-U, és només un dels diversos estudis de la versió 16 del 3GPP, que més enllà, pot ser crític per a les iniciatives del 5G.
És clar que el 5G NR, amb nous amples de banda, més àmplies i noves tecnologies de radiació, haurà de resoldre reptes importants del disseny i prova d'això, és que requereixen potents eines per accelerar la innovació.
Font: IEEE Spectrum
