In drahtlosen 5G-Netzwerken ist eine Physical Cell ID (PCI) eine eindeutige Kennung, die jeder Zelle innerhalb des Netzwerks zugewiesen wird. Der PCI ist ein grundlegender Parameter, der zur Unterscheidung und Identifizierung benachbarter Zellen verwendet wird und eine effiziente Zellauswahl und Übergabeverfahren für Benutzergeräte (UE) ermöglicht. Es ist ein entscheidendes Element im Funkressourcenmanagement von 5G-Netzen.
Zu den wichtigsten Aspekten der physischen Zell-ID in 5G gehören:
- Einzigartigkeit und Differenzierung:
- Jeder Zelle in einem 5G-Netzwerk wird eine eindeutige PCI zugewiesen. Der PCI wird verwendet, um zwischen Zellen zu unterscheiden, die im selben Frequenzband arbeiten, und um Verwirrung für UEs während der Zellidentifizierung und der Übergabeprozesse zu vermeiden.
- 3-stellige PCI:
- Die PCI wird durch eine dreistellige Zahl dargestellt. In der Praxis kann es Werte von 0 bis 1007 annehmen und bietet so einen großen Bereich möglicher IDs für Zellen innerhalb des Netzwerks.
- Zellenidentitätsgruppe:
- Physische Zell-IDs sind in Zellidentitätsgruppen organisiert, wobei Zellen in derselben Gruppe einen bestimmten Grad an Orthogonalität aufweisen, um Interferenzen zu minimieren. Diese Organisation hilft bei der Optimierung der Ressourcenzuweisung und der Minderung von Störungen in dichten Netzwerkbereitstellungen.
- Synchronisationssignale (SS):
- Die PCI ist in den Synchronisationssignalen (SS) enthalten, die jede Zelle regelmäßig sendet. UEs nutzen diese SS, um nahegelegene Zellen zu identifizieren und sich mit ihnen zu synchronisieren. Der PCI spielt in diesem Prozess eine entscheidende Rolle, da er es UEs ermöglicht, die Zellen zu erkennen, mit denen sie kommunizieren.
- Nachbarzellenidentifikation:
- UEs nutzen die PCI, um benachbarte Zellen zu identifizieren und deren Signalstärke und -qualität zu bewerten. Diese Informationen sind wichtig, um Entscheidungen über Übergaben, die Neuauswahl von Zellen und die Optimierung der Verbindung zum Netzwerk zu treffen.
- PCI-Kollisionsvermeidung:
- PCI-Kollisionen treten auf, wenn mehrere Zellen in unmittelbarer Nähe denselben PCI verwenden, was zu Verwirrung bei UEs führt. Um PCI-Kollisionen zu vermeiden, werden Netzwerkplanungs- und Optimierungsprozesse eingesetzt, um sicherzustellen, dass benachbarten Zellen unterschiedliche PCIs zugewiesen werden.
- Dynamische Zuordnung:
- In dynamischen Netzwerken oder Netzwerkbereitstellungen mit Änderungen kann die PCI-Zuweisung angepasst werden, um Netzwerkerweiterungen, -modifikationen oder -optimierungen zu berücksichtigen. Die dynamische PCI-Zuteilung ist entscheidend für die Aufrechterhaltung eines effizienten Netzwerkbetriebs.
- Zellidentitätsplanung:
- Während der Netzwerkplanungsphase weisen Planer PCIs strategisch zu, um Störungen zu minimieren und die Ressourcennutzung zu optimieren. Zu den Überlegungen gehören das physische Layout der Zellen, die Frequenzplanung und die gesamte Netzwerktopologie.
- PCI-Verwirrung und PCI-Planung:
- PCI-Verwirrung kann auftreten, wenn UEs Zellen aufgrund von PCI-Kollisionen oder falscher PCI-Planung fälschlicherweise identifizieren. Netzwerkplaner entwerfen PCI-Zuweisungen sorgfältig, um Verwirrung zu vermeiden und einen reibungslosen UE-Betrieb sicherzustellen.
Zusammenfassend ist die Physical Cell ID in 5G eine dreistellige Kennung, die jeder Zelle im Netzwerk zugewiesen wird. Es spielt eine zentrale Rolle bei der Zellidentifizierung, der Auswahl von Nachbarzellen und Übergabeverfahren und trägt zum effizienten Betrieb und zur Optimierung von 5G-Funknetzen bei.