Opciones arquitectónicas para 5G
Muchos de los beneficios de la tecnología 5G, como la baja latencia del plano de usuario, la alta velocidad de datos y la compatibilidad con altas frecuencias de radio, se pueden lograr simplemente transmitiendo datos a través de la nueva radio 5G. Además, existen presiones del mercado sobre los operadores de redes para que implementen rápidamente las redes 5G en las que esos beneficios lleguen al usuario. Para reflejar estas cuestiones, la tecnología 5G está diseñada para respaldar una implementación evolutiva en la que los operadores puedan introducir gradualmente las capacidades de la tecnología 5G en sus redes, sin la necesidad inmediata de una cobertura 5G de área amplia. Esto se logra utilizando una serie de opciones arquitectónicas diferentes, que se identifican mediante un esquema que se presentó como parte de los primeros informes de estudios sobre la tecnología 5G y que se muestran en el diagrama.
La opción 1 es la arquitectura de conectividad dual heredada de LTE Release 12. El móvil está controlado por un eNB maestro (MeNB), que envía paquetes de datos hacia y desde el usuario, y envía mensajes de señalización que controlan el funcionamiento del UE. Opcionalmente, el móvil también puede comunicarse con un eNB secundario (SeNB), que maneja principalmente el tráfico (así como la señalización limitada, no mostrada en el diagrama). En la opción 3, el eNB secundario se reemplaza por un gNB secundario (SgNB). Esto permite a los operadores de red ofrecer las altas velocidades de datos admitidas por la nueva radio 5G, sin la necesidad de una cobertura 5G de área amplia.
Las opciones 5 y 7 introducen la red central 5G (5GC) y la red de acceso por radio de próxima generación (NG-RAN). Estas incluyen nuevas funciones e interfaces de red y admiten nuevas capacidades, como la virtualización de funciones de red, las redes definidas por software y la segmentación de red. El móvil sigue estando controlado por un eNB maestro, con un eNB secundario opcional en la opción 5 y con un gNB secundario en la opción 7.
En las opciones 2 y 4, el gNB asume el rol de gNB maestro, con un gNB secundario opcional en la opción 2, y con un eNB secundario en la opción 4. Al utilizar estas opciones, el operador puede implementar 5G en partes de la red sin ninguna cobertura LTE previa.
Estas opciones pueden coexistir dentro de la red de un solo operador. En particular, la E-UTRAN y la EPC pueden coexistir con la NG-RAN y la 5GC, y las especificaciones 3GPP brindan soporte para la interoperación. Las opciones 3 y 7 se conocen como implementaciones no autónomas (NSA) de la nueva radio 5G, porque el gNB no puede operar por sí solo. En cambio, las opciones 2 y 4 son implementaciones autónomas (SA) de 5G. De manera genérica, un eNB o gNB maestro se conoce como nodo maestro (MN), y un eNB o gNB secundario se conoce como nodo secundario (SN).