Evoluzione dell'LTE verso il 5G

Nella versione originale di LTE (3GPP R8), una UE comunicava solo con un singolo eNB, tramite una singola cella. LTE-A (R10) ha introdotto CA (Carrier ggregation), in cui un UE supporta una velocità dati più elevata comunicando con più celle su più frequenze portanti. Tutte le celle sono controllate da un unico eNB. È presente una PCell (cella primaria), che trasporta i messaggi di traffico e di segnalazione RRC, e facoltativamente una o più SCell (celle secondarie), che trasportano solo il traffico. Il PCell supporta sia UL che DL, ma gli SCell possono essere solo DL.

DC (doppia connettività) è stata introdotta in 3GPP R12. Quando si utilizza DC, una UE comunica con due eNB, che comunicano tramite l'interfaccia X2 ma hanno scheduler separati. L'UE riceve il traffico e la segnalazione RRC
messaggi da un MeNB (Master eNB). Si tratta tipicamente di una macrocella con una frequenza portante bassa, che può supportare solo una bassa velocità di dati, ma che ha un'ampia area di copertura e fornisce le informazioni con elevata affidabilità. Allo stesso tempo, l'UE riceve traffico da un SeNB (Secondary eNB). Si tratta in genere di una piccola cella con una frequenza portante elevata, che supporta una velocità dati molto più elevata, ma che ha un'area di copertura ridotta e una bassa affidabilità. Quando si utilizza DC, l'UE può trovarsi in uno stato di aggregazione di portanti verso MeNB, o SeNB, o entrambi. Il SeNB ha una PSCell (cella SCG primaria), che supporta sia UL che DL, e facoltativamente una o più SCell, che possono essere solo DL.

L’implementazione del 5G NSA (Non Standalone) rappresenta la prima fase nell’introduzione del 5G ed è un naturale miglioramento della DC. Di solito, l'UE riceve messaggi di traffico e di segnalazione RRC da un MeNB, con una bassa velocità di trasmissione dati ma elevata affidabilità. Allo stesso tempo, l'UE riceve traffico da un gNB secondario (nodo B di nuova generazione), con una velocità di dati molto più elevata. Ciò consente all’UE di beneficiare delle velocità dati più elevate del 5G, senza la necessità di una copertura 5G su vasta area e inizialmente senza la necessità di implementare la rete centrale 5G .

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