La arquitectura gNB (Next-Generation NodeB) en 5G se refiere al componente de estación base de la red de acceso de radio (RAN) 5G. El gNB es un elemento crítico en el ecosistema 5G responsable de establecer conexiones inalámbricas con los equipos de usuario (UE) y facilitar la transferencia de datos entre los UE y la red central. Comprender la arquitectura gNB es esencial para comprender el despliegue y la funcionalidad de las redes 5G.
Los aspectos clave de la arquitectura gNB en 5G incluyen:
- Unidad de radio (RU):
- La arquitectura del gNB implica la separación de la Unidad de Radio (RU) del procesamiento de banda base, conocida como Unidad Centralizada (CU). La RU es responsable de la transmisión y recepción de señales de radio, incluidas tareas como modulación y demodulación, formación de haces y procesamiento de radiofrecuencia (RF).
- Unidad Centralizada (UC):
- La Unidad Centralizada (CU) maneja las funciones de procesamiento de banda base, como el procesamiento, la modulación y la codificación de señales digitales. La separación de RU y CU permite flexibilidad y escalabilidad en las redes 5G. Diferentes RU pueden conectarse a una CU común, optimizando la utilización de recursos.
- Unidad Distribuida (DU):
- En algunas arquitecturas gNB, la unidad centralizada (CU) se puede dividir en unidades distribuidas (DU). Esta arquitectura distribuida mejora la flexibilidad de la red, permitiendo el despliegue de DU específicas más cerca de las unidades de radio para comunicaciones de baja latencia.
- División funcional:
- La arquitectura gNB emplea una división funcional entre RU y CU o DU. La división funcional define la distribución de tareas entre estas unidades, optimizando la carga de procesamiento y mejorando la eficiencia de la red general de acceso radio.
- Conexiones delanteras/medias/traseras:
- El gNB está conectado a la red central a través de conexiones de retorno. El front-haul conecta la RU y la CU/DU, facilitando el intercambio de señales de radio e información de procesamiento de banda base. El mid-haul conecta diferentes DU, si corresponde.
- Estandarización:
- La arquitectura gNB está definida por el Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP), la organización de estándares responsable de especificar las tecnologías de comunicación móvil. El 3GPP garantiza que las arquitecturas gNB de diferentes proveedores cumplan con especificaciones comunes, lo que permite la interoperabilidad en implementaciones de múltiples proveedores.
- Compatibilidad con varias bandas de frecuencia:
- El gNB está diseñado para admitir varias bandas de frecuencia, incluido el rango de frecuencia 1 (FR1) y el rango de frecuencia 2 (FR2). Esta flexibilidad permite a los operadores implementar servicios 5G en una amplia gama de frecuencias del espectro, cada una con sus propias características y casos de uso.
- MIMO masivo y Beamforming:
- La arquitectura gNB admite tecnologías de antena avanzadas, como Massive Multiple Input Multiple Output (MIMO) y formación de haces. Estas tecnologías mejoran la eficiencia espectral y permiten que el gNB se comunique con múltiples UE simultáneamente.
- Corte de red:
- La arquitectura gNB se alinea con el concepto de división de red, lo que permite que la red se divida lógicamente en múltiples redes virtuales diseñadas para servicios o casos de uso específicos. La división de red mejora la versatilidad de las redes 5G y se adapta a diversos requisitos.
En resumen, la arquitectura gNB en 5G representa un diseño flexible y escalable que separa las funciones de procesamiento de RF de la unidad de radio de la unidad de procesamiento de banda base centralizada o distribuida. Esta separación mejora la utilización de recursos, permite el soporte de varias bandas de frecuencia y facilita el despliegue de tecnologías avanzadas para un rendimiento óptimo de la red 5G.