Opzioni architetturali per il 5G
Molti dei vantaggi del 5G, come la bassa latenza del piano utente, l’elevata velocità di trasmissione dati e il supporto di frequenze radio elevate, possono essere ottenuti semplicemente trasmettendo dati tramite la nuova radio 5G. Inoltre, ci sono pressioni di mercato sugli operatori di rete per un’introduzione anticipata delle reti 5G in cui tali vantaggi siano offerti all’utente. Per riflettere queste problematiche, il 5G è progettato per supportare un’implementazione evolutiva in cui gli operatori possono introdurre gradualmente le funzionalità del 5G nelle loro reti, senza la necessità immediata di una copertura 5G su vasta area. Ciò si ottiene utilizzando una serie di diverse opzioni architetturali, identificate secondo uno schema introdotto nei primi rapporti di studio sul 5G e mostrato nel diagramma.
L'opzione 1 è l'architettura a doppia connettività legacy di LTE versione 12. Il cellulare è controllato da un eNB master (MeNB), che fornisce pacchetti di dati da e verso l'utente e fornisce messaggi di segnalazione che controllano il funzionamento dell'UE. Opzionalmente, il cellulare può comunicare anche con un eNB secondario (SeNB), che gestisce principalmente il traffico (oltre a una limitata segnalazione, non mostrata nello schema). Nell'opzione 3, l'eNB secondario è sostituito da un gNB secondario (SgNB). Ciò consente agli operatori di rete di offrire le elevate velocità di trasmissione dati supportate dalla 5G New Radio, senza la necessità di una copertura 5G su vasta area.
Le opzioni 5 e 7 introducono la rete centrale 5G (5GC) e la rete di accesso radio di prossima generazione (NG-RAN). Questi includono nuove funzioni e interfacce di rete e supportano nuove funzionalità come la virtualizzazione delle funzioni di rete, il networking definito dal software e il network slicing. Il cellulare è ancora controllato da un eNB master, con un eNB secondario opzionale nell'opzione 5 e con un gNB secondario nell'opzione 7.
Nelle opzioni 2 e 4, il gNB assume il ruolo di gNB master, con un gNB secondario opzionale nell’opzione 2 e con un eNB secondario nell’opzione 4. Utilizzando queste opzioni, l’operatore può implementare il 5G in parti della rete senza alcuna precedente copertura LTE.
Queste opzioni possono coesistere all'interno della rete di un singolo operatore. In particolare, E-UTRAN ed EPC possono coesistere con NG-RAN e 5GC, con le specifiche 3GPP che forniscono supporto per l’interoperabilità. Le opzioni 3 e 7 sono note come implementazioni non autonome (NSA) della nuova radio 5G, perché gNB non può funzionare da sola. Al contrario, le opzioni 2 e 4 riguardano l’implementazione autonoma (SA) del 5G. Genericamente, un eNB o gNB master è noto come nodo master (MN) e un eNB o gNB secondario è noto come nodo secondario (SN).
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Author: Paul Waite
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