Elemente de noutate pentru rețeaua de acces radio în comunicațiile 5G

În timp ce o parte semnificativă a îmbunătățirilor versiunii 16 implică într-o anumită măsură 5G-RAN, următoarele îmbunătățiri aduse de versiunea 16 a specificației 3GPP sunt direct relevante pentru 5G-RAN:

Acces integrat și backhaul (IAB)

Una dintre provocările majore 5G pentru operatorii care doresc să extindă acoperirea rețelei este costul implementării stațiilor de bază. Gama limitată de semnale mmWave pentru instalațiile de backhaul din fibră optică pentru a deservi aceste stații de bază poate face ca implementarea mmWave să fie costisitoare. Accesul integrat și backhaul (Integrated access and backhaul, IAB) abordează direct această problemă. Stațiile de bază IAB oferă atât acces wireless pentru dispozitive, cât și conectivitate wireless backhaul, eliminând astfel nevoia de backhauluri cablate. Operatorii pot recurge la aceste capacități pentru a accelera densificarea și a instala fibra pentru a crește capacitatea de backhaul într-un moment ulterior, pe măsură ce crește cererea.

Îmbunătățiri cu intrări multiple și ieșiri multiple (MIMO)

Îmbunătățirile cu intrări multiple și ieșiri multiple (Multiple-input and multiple-output, MIMO) cresc capacitatea unei legături radio utilizând antene de transmisie multiple și receptoare multiple. Îmbunătățirile multi-utilizator cu intrări multiple și ieșiri multiple (MU-MIMO) includ asistență pentru mai multe puncte de transmisie și recepție (multi-TRP) și gestionare îmbunătățită cu mai multe fascicule pentru o fiabilitate sporită a legăturilor. Îmbunătățirile vizează, de asemenea, reducerea raportului de vârf la medie și o acoperire îmbunătățită la marginea rețelei.

Procedură simplificată de acces aleatoriu

Versiunea 16 introduce o procedură simplificată de acces aleatoriu. Acest lucru reduce numărul de interacțiuni între UE și rețea în timpul configurării conexiunii și reluării conexiunii, permițând astfel o latență mai mică a planului de control. În cazul modului conectat, o cantitate mică de date poate fi trimisă prin procedura RACH în 2 pași, permițând astfel o latență mai mică pentru datele UL UP pentru UE-urile cu mod conectat.

Suport pentru rețea privată pentru NG-RAN

Al doilea proiect Versiunea 16 care vizează extinderea acoperirii 5G dincolo de rețelele mobile publice tradiționale implică un sprijin îmbunătățit în arhitectura sistemului pentru rețelele private. Rețelele private utilizează stații de bază dedicate care sunt gestionate independent, implementează controale de securitate și confidențialitate personalizate și oferă optimizări pentru aplicații locale, cum ar fi latența redusă sau controlul fluxului de date. Rețelele private vizează direct noi cazuri de utilizare, cum ar fi IoT industrial.

Economisire energie UE

Durata de viață a bateriei UE este un aspect important al experienței utilizatorului. Studiul economiei de energie Rel-16 UE a arătat un câștig substanțial de economisire a energiei în comparație cu caracteristicile considerate Rel-15 NR. Elementul de lucru al economisirii energiei UE în NR include tehnici de economisire a energiei, cum ar fi adaptarea DRX, programarea încrucișată și adaptarea maximă a stratului MIMO în starea CONECTAT, tranziția rapidă în afara stării CONECTATE și măsurătorile RRM (gestionarea resurselor radio) reduse în stare pasivă / inactivă (39).

Acces bazat pe NR la spectrul fără licență

Pentru a extinde acoperirea 5G, 3GPP a finalizat două proiecte în versiunea 16, care sunt cheie pentru noile cazuri de utilizare pe verticală. Una dintre ele este 5G NR-U, care permite 5G să funcționeze în spectru fără licență. Acesta definește două moduri de funcționare, NR-U ancorat care necesită o ancoră în spectru licențiat sau partajat și NR-U independent care utilizează doar spectru fără licență.

Rețea sensibilă la timp (TSN)

Ca parte a efortului pentru 5G de a sprijini noile cazuri de utilizare din Industria 4.0, cum ar fi automatizarea fabricii, 5G RAN Release 16 a adăugat suport pentru integrarea TSN care poate asigura livrarea în timp a pachetelor de date.

Geolocalizare de precizie

3GPP suportă caracteristicile serviciului de localizare, pentru a permite dezvoltarea de servicii noi și inovatoare bazate pe locație. Specificațiile 5G permit identificarea și raportarea locației curente a terminalului utilizatorului și punerea informațiilor la dispoziția utilizatorului, ME, operatorului de rețea, furnizorului de servicii, furnizorilor de servicii cu valoare adăugată și pentru operațiunile interne PLMN (40). Îmbunătățirile în poziționarea de înaltă precizie aduse de 5G NR Release 16, îndeplinesc obiectivele de precizie de 3 metri în interior și 10 metri în aer liber.

Note

39 3GPP TR 21.916 V0.5.0 (2020-07) Technical Report 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Release 16 Description; Summary of Rel-16 Work Items (Release 16),https://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/33_series/33.501/33501-g40.zip , accesat octombrie 2020.

40 3GPP TS 22.071 V16.0.0 (2020-07) Technical Specification 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Location Services (LCS); Service description; Stage 1 (Release 16) https://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/22_series/22.071, accesat octombrie 2020.

Sursa: Enisa Threat Landscape for 5G Network – Threat assessment for the fifth generation of mobile telecommunications networks (5G), November 2019. © European Union Agency for Cybersecurity (ENISA), 2019. Traducere și adaptare independente de Nicolae Sfetcu