Was ist der TAC in 5G?
Der Tracking Area Code (TAC) ist ein essenzieller Bestandteil der Mobilfunknetze, einschließlich 5G. Er dient dazu, Mobilgeräte geografischen Bereichen zuzuordnen, um eine effiziente Mobilitätsverwaltung und Netzressourcensteuerung zu ermöglichen. In einem 5G-Netzwerk hilft der TAC dabei, die Position von Geräten innerhalb des Netzwerks zu verfolgen, ohne sie permanent zu lokalisieren, wodurch die Signalisierungslast und der Energieverbrauch reduziert werden.
Aufbau und Funktion des TAC in 5G
Struktur des Tracking Area Codes
- Der TAC ist eine numerische Kennung, die einer bestimmten Tracking Area (TA) zugewiesen ist.
- Jede TA besteht aus mehreren gNodeBs (5G-Basisstationen), die ein zusammenhängendes Gebiet abdecken.
- Der TAC wird vom 5G Core Network (5GC) genutzt, um Mobilgeräte effizient zu verwalten.
Zweck des TAC in 5G
- Ermöglicht das effiziente Paging von Mobilgeräten.
- Reduziert die Signalisierungsbelastung im Netz durch eine Gruppierung von Basisstationen.
- Ermöglicht eine optimierte Handovers- und Mobilitätsverwaltung.
- Ermöglicht die Lastverteilung innerhalb eines Mobilfunknetzes.
Tracking Area und TAC-Zuweisung
In einem 5G-Netzwerk wird das Mobilgerät von einer bestimmten Tracking Area (TA) verwaltet. Jede TA hat eine eigene TAC-Nummer, die vom Betreiber definiert wird. Diese Struktur ermöglicht eine effiziente Verwaltung der mobilen Endgeräte und reduziert die Anzahl der notwendigen Netzwerksignalisierungen.
| Begriff | Bedeutung |
|---|---|
| Tracking Area (TA) | Ein geografischer Bereich, bestehend aus mehreren 5G-Basisstationen. |
| Tracking Area Code (TAC) | Numerischer Code zur Identifizierung einer Tracking Area. |
| gNodeB | 5G-Basisstation, die Mobilgeräte innerhalb einer TA versorgt. |
Wie funktioniert der TAC in 5G?
Initiale Registrierung
- Wenn sich ein 5G-Gerät einschaltet, sendet es eine Registrierungsanfrage an das Netz.
- Das Netz weist dem Gerät eine Tracking Area mit einem spezifischen TAC zu.
Mobilitätsverwaltung und TAC-Wechsel
- Wenn sich das Gerät in eine andere TA bewegt, aktualisiert es seine Position mit einer Tracking Area Update (TAU)-Nachricht.
- Das Mobilgerät wechselt nur dann aktiv die TA, wenn es in eine andere TAC-Region übergeht.
Paging-Mechanismus
- Wenn das Netz ein Mobilgerät kontaktieren muss (z. B. bei einem eingehenden Anruf), sendet es eine Paging-Nachricht an alle Basisstationen innerhalb der TA.
- Dies reduziert die Netzbelastung im Vergleich zur Abfrage des gesamten Netzes.
Vergleich TAC in 4G und 5G
| Eigenschaft | 4G (LTE) | 5G (NR) |
|---|---|---|
| Bezeichnung | Tracking Area Code (TAC) | Tracking Area Code (TAC) |
| Netzarchitektur | LTE EPC (Evolved Packet Core) | 5G Core (5GC) |
| Funktion | Gruppierung von eNodeBs für Mobilitätsverwaltung | Gruppierung von gNodeBs für effizientere Verwaltung |
| Effizienz | Hohe Signalisierungslast | Optimierte Lastverteilung mit Network Slicing |
Optimierung des TAC-Designs in 5G
Dynamische TAC-Zuweisung
- Netzbetreiber können TACs dynamisch zuweisen, um Überlastungen zu vermeiden.
- Dies geschieht basierend auf Verkehrsanalyse und Nutzerverhalten.
TAC-Design für urbane und ländliche Gebiete
- In Städten werden kleinere TAs mit niedrigeren TAC-Werten verwendet, um eine höhere Kapazität zu gewährleisten.
- In ländlichen Gebieten sind größere TAs sinnvoll, da weniger gNodeBs vorhanden sind.
Der Tracking Area Code (TAC) ist eine zentrale Komponente in 5G-Netzen zur effizienten Verwaltung von Mobilgeräten. Er ermöglicht eine optimierte Netzwerknutzung, reduziert die Signalisierungslast und verbessert die Mobilitätsverwaltung. Durch intelligente TAC-Zuweisung können Netzbetreiber das 5G-Netzwerk optimal an die Bedürfnisse der Nutzer anpassen.