Bảng 3.7 : Các băng tần số hoạt động của Phiên bản 16 NR trong FR2
2.5 Thiết kế dạng sóng cho 5G
Như đã thảo luận trong mục 1.2.5, CP-OFDM có một số hạn chế nhất định khiến nó khơng phải là dạng sóng phù hợp nhất cho tất cả các ứng dụng 5G. Tuy nhiên, do những ưu điểm của nó và vì lý do tương thích ngược, OFDM vẫn sẽ là dạng sóng chính cho các hệ thống 5G. Mặt khác, do những hạn chế của nó thì một số sửa đổi nhất định đã được đề xuất trong đồ án để làm cho nó phù hợp với ứng dụng 5G. Trong số những hạn chế này thì SCS cố định (trong 4G LTE), chi phí CP và sự phát xạ OOB cao là quan trọng nhất.
Internet vạn vật (IoT) là đóng góp chính cho sự tăng trưởng theo cấp số nhân của người dùng trong 5G. Các thiết bị IoT, ví dụ như các cảm biến thường gửi các gói dữ liệu ngắn đơn lẻ và có cơng suất giới hạn. Mặt khác, đối với eMBB thì một khối lượng dữ liệu lớn sẽ được truyền đi trong một khoảng thời gian ngắn. Các đặc điểm khác nhau của các xung đột được vận chuyển làm cho CP-OFDM với SCS cố định tạo thành một dạng sóng khơng chính xác. Đối với các ứng dụng IoT, dạng sóng 5G được yêu cầu để hỗ trợ chế độ truyền với độ trễ giao diện vơ tuyến rất thấp được kích hoạt bởi các khung rất ngắn. Để cho phép truyền độ trễ thấp thì cần có TTI rất ngắn, để truyền thơng hiệu quả năng lượng thì cần giảm thiểu thời gian của các thiết bị giá rẻ. Phát xạ OOB có thể được giảm bằng cách áp dụng cửa sổ miền thời gian để làm trơn tru quá trình chuyển đổi từ symbol này sang symbol khác.
Như đã thảo luận trước đó, các tham số OFDM đã được tạo ra để có thể hỗ trợ việc triển khai phổ tần khác nhau. Đặc biệt, giá trị SCS hiện tại là 15, 30, 60, 120, 240 và 480 kHz. Kích thước FFT tối đa hiện được đặt thành 4096 và số khối tài nguyên (RB) tối đa có thể được truyền cũng tăng lên đến 275 (hoặc 3300 sóng mang con). Bên cạnh những lợi thế triển khai phổ tần, các lựa chọn này cũng cho phép truyền hiệu quả hơn. Ví dụ, trong LTE thì chúng ta sử dụng 18 MHz của phổ tần 20 MHz có sẵn, với việc áp dụng bộ số liệu mới, chúng ta có khả năng sử dụng tới 99 MHz của phổ tần 100 MHz có sẵn. Khi xem xét một ví dụ triển khai 100 MHz, một tập hợp các tham số có thể bao gồm SCS = 30
kHz và kích thước FFT = 4096 do đó dẫn đến tần số lấy mẫu là 122.88 MHz (lớn hơn 4 lần so với LTE trong khi sử dụng phổ tần gấp 5 lần).
Việc có một hệ thống OFDMA linh hoạt là rất quan trọng để triển khai hiệu quả một loạt các dịch vụ 5G. Dựa trên các đặc tính lan truyền, dự kiến các dải tần số thấp hơn sẽ được sử dụng cho các triển khai trên diện rộng với SCS nhỏ hơn và độ dài khung phụ lớn hơn, trong khi các dải tần số cao hơn dự kiến sẽ được sử dụng cho các triển khai dày đặc với SCS lớn hơn và liên kết của chúng nhỏ hơn thời gian khung con. Có thể thấy, khả năng triển khai này có thể dễ dàng bắt nguồn từ một hệ thống số học linh hoạt. Để giảm phát xạ OOB, các giải pháp dựa trên cửa sổ và lọc khác nhau được áp dụng cho OFDM. OFDM đã lọc (F-OFDM), OFDM cửa sổ (cịn được gọi là chồng lấn có trọng số hoặc Wola- OFDM), OFDM được lọc phổ biến (UF-OFDM), các bộ lọc đa sóng mang (FBMC) và các giải pháp khác đã được đề xuất cho dạng sóng mới trong 5G và hơn thế nữa.