LTE NR-DC, o LTE Non-Standalone (NSA) New Radio (NR) Dual Connectivity, è un’implementazione tecnologica nelle reti mobili che combina le funzionalità di Long-Term Evolution (LTE) e 5G New Radio (NR) per offrire funzionalità avanzate velocità dati, migliore copertura e transizione graduale ai servizi 5G. NR-DC fa parte della strategia di evoluzione del 5G, consentendo agli operatori di telefonia mobile di sfruttare l’infrastruttura LTE esistente introducendo al contempo funzionalità 5G. Questo approccio di implementazione è definito “non autonomo” perché si basa sulla rete LTE esistente come ancoraggio per i servizi 5G.
Componenti chiave e concetti di LTE NR-DC:
1. Architettura autonoma e non autonoma:
- Architettura standalone (SA): In una rete 5G standalone, sia le funzioni del piano di controllo che quelle del piano utente sono implementate utilizzando 5G NR. Le implementazioni SA sono progettate per scenari in cui il 5G è la tecnologia principale e non è necessario fare affidamento sulle generazioni precedenti (come LTE).
- Architettura non autonoma (NSA): In un’implementazione NSA, 5G NR viene introdotto insieme alla rete LTE esistente. La rete LTE funge da ancoraggio, gestendo le funzioni del piano di controllo, mentre il 5G NR si concentra sul piano utente e fornisce capacità e funzionalità aggiuntive.
2. Doppia connettività:
- Ancora LTE: La rete LTE funge da ancora in NR-DC, fornendo funzionalità del piano di controllo, gestendo la segnalazione e gestendo la mobilità.
- Connessione secondaria 5G NR: La connessione secondaria 5G NR è stata stabilita per aumentare la velocità e la capacità dei dati. Funziona in parallelo con la connessione di ancoraggio LTE e i dati dell’utente vengono trasmessi tramite il collegamento 5G NR.
3. Divisione del piano utente e del piano di controllo:
- Piano utente: Il piano utente gestisce l’effettiva trasmissione dei dati e, in NR-DC, la connessione 5G NR è principalmente responsabile delle funzioni del piano utente.
- Piano di controllo: Il piano di controllo gestisce la segnalazione, la mobilità e altre funzioni relative al controllo. In NR-DC, la connessione di ancoraggio LTE si occupa delle attività del piano di controllo.
4. Flessibilità di implementazione:
NR-DC offre flessibilità agli operatori mobili, consentendo loro di introdurre i servizi 5G in modo graduale. Possono sfruttare l’infrastruttura LTE esistente e migrare gradualmente al 5G autonomo man mano che l’ecosistema matura.
5. Velocità dati e capacità migliorate:
L’integrazione del 5G NR in NR-DC migliora la velocità dei dati e la capacità della rete. Gli utenti riscontrano prestazioni migliorate, soprattutto nelle aree con elevata domanda di dati o in scenari in cui è disponibile la copertura 5G.
6. Condivisione dinamica dello spettro:
NR-DC consente la condivisione dinamica dello spettro tra LTE e 5G NR, garantendo un uso efficiente delle risorse di spettro disponibili. Ciò è fondamentale per ottimizzare le prestazioni della rete e soddisfare le diverse esigenze di comunicazione.
7. Migrazione agevole al 5G:
NR-DC facilita una migrazione graduale al 5G consentendo agli operatori di introdurre servizi 5G senza la necessità di una revisione immediata dell’intera infrastruttura di rete. Questo approccio supporta una transizione graduale verso implementazioni 5G autonome.
8. Interoperabilità tra LTE e 5G NR:
NR-DC garantisce un’interoperabilità senza soluzione di continuità tra LTE e 5G NR. Le procedure di gestione della mobilità e di trasferimento sono coordinate tra l’ancora LTE e il 5G NR, fornendo agli utenti una connettività ininterrotta mentre si muovono all’interno della rete.
Casi d’uso e scenari di distribuzione:
1. Dispiegamenti urbani e urbani densi:
NR-DC è vantaggioso nelle aree urbane ad alta densità di utenti, dove la capacità aggiuntiva e la velocità dati fornite dal 5G NR possono soddisfare le esigenze di un gran numero di utenti.
2. Banda larga mobile avanzata (eMBB):
NR-DC è particolarmente adatto per fornire servizi avanzati di banda larga mobile, fornendo velocità di trasmissione dati più elevate ed esperienze utente migliorate per applicazioni quali streaming video e giochi online.
3. Accesso wireless fisso (FWA):
Negli scenari in cui viene implementato l’accesso wireless fisso, NR-DC può essere utilizzato per estendere la connettività a banda larga utilizzando le funzionalità combinate di LTE e 5G NR.
4. Comunicazione massiva di tipo macchina (mMTC):
NR-DC supporta i casi d’uso mMTC fornendo una connettività efficiente per un numero enorme di dispositivi Internet of Things (IoT) a basso consumo e a bassa complessità.
Sfide e considerazioni:
1. Retrocompatibilità:
Garantire la retrocompatibilità con i dispositivi e le infrastrutture LTE esistenti è una considerazione importante nelle implementazioni NR-DC, consentendo una transizione graduale senza rendere obsolete le apparecchiature legacy.
2. Assegnazione ed efficienza dello spettro:
L’allocazione e la gestione efficaci dello spettro sono fondamentali per ottimizzare l’efficienza delle implementazioni NR-DC, garantendo che le connessioni LTE e 5G NR possano coesistere armoniosamente.
3. Interferenza e coordinazione:
Gestire le interferenze e il coordinamento tra le connessioni LTE e 5G NR è essenziale per mantenere una rete affidabile e ad alte prestazioni.
4. Evoluzione al 5G autonomo:
Sebbene NR-DC rappresenti un trampolino di lancio verso il 5G, gli operatori devono pianificare l’eventuale evoluzione verso reti 5G autonome man mano che la tecnologia matura e ottiene un’adozione diffusa.
Conclusione:
LTE NR-DC rappresenta un approccio transitorio per gli operatori mobili per introdurre funzionalità 5G sfruttando al tempo stesso l’infrastruttura LTE esistente. Questa strategia di implementazione consente velocità di dati migliorate, maggiore capacità e una migrazione graduale verso reti 5G autonome, offrendo un approccio equilibrato e pragmatico all’evoluzione dei servizi di comunicazione mobile.