Qual è la parte di larghezza di banda in 5G NSA?

Nella modalità 5G Non-Standalone (NSA), una Parte di Larghezza di Banda (BWp) è un concetto fondamentale relativo all’allocazione e alla gestione delle risorse di frequenza all’interno del sistema di comunicazione wireless 5G. La parte di larghezza di banda si riferisce a una porzione dello spettro disponibile assegnata per uno scopo specifico, ad esempio fornire servizi di comunicazione ai dispositivi degli utenti. Il concetto di parte di larghezza di banda gioca un ruolo cruciale nell’ottimizzare l’utilizzo dello spettro disponibile e garantire una comunicazione efficiente. Ecco una spiegazione dettagliata della parte della larghezza di banda nel contesto del 5G NSA:

1. Introduzione al 5G NSA:

Architettura NSA: Nel 5G, la modalità non autonoma prevede l’integrazione di 5G New Radio (NR) con l’infrastruttura 4G LTE esistente. Mentre la segnalazione di controllo e le funzionalità della rete centrale possono essere gestite dalla rete LTE, l’NR viene utilizzato per la trasmissione dei dati per ottenere velocità di dati più elevate e prestazioni migliorate.

2. Spettro di frequenza nella NSA 5G:

Utilizzo delle bande di frequenza: 5G NSA opera in varie bande di frequenza, comprese sia le frequenze inferiori a 6 GHz che le frequenze delle onde millimetriche (mmWave). Queste bande di frequenza sono divise in diversi canali e ciascun canale può essere ulteriormente suddiviso in parti di larghezza di banda.
Aggregazione della portante: Per migliorare la velocità dei dati e la capacità complessiva della rete, viene utilizzata l’aggregazione della portante, che consente di aggregare e utilizzare simultaneamente più parti di larghezza di banda provenienti da bande di frequenza diverse.

3. Parte di larghezza di banda (BWp) definita:

Definizione: Una parte di larghezza di banda (BWp) è un’allocazione specifica dello spettro di frequenze all’interno di un canale. Rappresenta un blocco contiguo di spettro assegnato a un uso particolare, come servire una cella specifica o supportare un particolare tipo di servizio.
Flessibilità: Il concetto di parte della larghezza di banda introduce flessibilità, poiché consente l’allocazione dinamica delle risorse dello spettro in base alla domanda attuale, alle condizioni della rete e ai requisiti del servizio.

4. Caratteristiche chiave della parte larghezza di banda:

Configurazione dinamica: Le parti della larghezza di banda possono essere configurate e regolate dinamicamente in base alle esigenze della rete. Questa flessibilità consente un utilizzo efficiente dello spettro e supporta diverse richieste di servizi.
Modulazione e codifica adattiva: Ciascuna parte della larghezza di banda può adattare i propri schemi di modulazione e codifica in base alle condizioni del canale in tempo reale. Ciò garantisce velocità di trasmissione dati e affidabilità ottimali.
Gamma di frequenza: Le parti di larghezza di banda possono coprire diverse gamme di frequenza, inclusa sia la gamma di frequenza associata alle bande inferiori a 6 GHz sia le gamme di frequenza più elevate tipiche delle bande mmWave.

5. Assegnazione parziale della larghezza di banda:

Allocazione delle risorse: L’allocazione delle parti della larghezza di banda è gestita dall’infrastruttura di rete, comprese le stazioni base e i componenti principali della rete. La rete assegna dinamicamente parti di larghezza di banda alle celle e ai dispositivi utente in base a fattori quali la domanda degli utenti, i requisiti di qualità del servizio e lo spettro disponibile.
Bilanciamento del carico: L’allocazione parziale della larghezza di banda gioca un ruolo nel bilanciamento del carico, garantendo che le risorse siano distribuite in modo ottimale tra celle diverse per evitare congestione e fornire un’esperienza utente coerente.

6. Supporto per diversi servizi:

eMBB, URLLC e mMTC: le parti della larghezza di banda possono essere configurate per supportare diversi tipi di servizi, tra cui Enhanced Mobile Broadband (eMBB) per applicazioni ad alta velocità di dati, Ultra-Reliable Low-Latency Communications (URLLC) per servizi mission-critical, e Massive Machine Type Communications (mMTC) per dispositivi IoT e sensori.
Differenziazione del servizio: La capacità di allocare parti di larghezza di banda per servizi specifici consente alla rete di dare priorità e differenziare i servizi in base ai loro requisiti specifici.

7. Aggregazione della portante con parti della larghezza di banda:

Combinazione delle risorse dello spettro: L’aggregazione della portante, una caratteristica chiave del 5G NSA, prevede la combinazione di più parti di larghezza di banda da diverse bande di frequenza. Questa aggregazione migliora la velocità complessiva dei dati e la capacità della rete.
Efficienza spettrale: Aggregando le parti della larghezza di banda, la rete può raggiungere una maggiore efficienza spettrale, sfruttando in modo ottimale lo spettro di frequenze disponibile.

8. Condivisione dinamica dello spettro (DSS):

Implementazione DSS: La condivisione dinamica dello spettro è una tecnica in cui le parti della larghezza di banda possono essere condivise dinamicamente tra 4G LTE e 5G NR in base alle esigenze della rete. Ciò garantisce una transizione graduale e la coesistenza di entrambe le tecnologie all’interno della stessa banda di frequenza.
Utilizzo efficiente dello spettro: DSS, reso possibile dalla flessibilità della larghezza di banda, consente agli operatori di utilizzare in modo efficiente lo spettro LTE esistente per i servizi 5G, ottimizzando l’uso delle risorse disponibili.

9. QoS e larghezza di banda:

Parametri di qualità del servizio (QoS): Le parti della larghezza di banda sono configurate con parametri specifici di qualità del servizio, che definiscono fattori quali latenza, affidabilità e velocità dei dati. Ciò garantisce che ciascuna parte della larghezza di banda soddisfi i requisiti di servizio delle applicazioni supportate.
Accordi sul livello di servizio (SLA): I fornitori di servizi definiscono gli SLA per ciascuna parte della larghezza di banda per garantire un determinato livello di prestazioni per i servizi associati, in linea con le aspettative dei clienti.

10. Interazioni con la rete principale:

Connessione con le funzioni principali della rete: La gestione della parte della larghezza di banda interagisce con le funzioni principali della rete, tra cui AMF (funzione di gestione dell’accesso e della mobilità), SMF (funzione di gestione della sessione) e UPF (funzione del piano utente). Ciò garantisce un’allocazione coordinata delle risorse e la fornitura di servizi.

11. Ottimizzazione continua:

Adattamento dinamico: le configurazioni delle parti della larghezza di banda possono essere continuamente ottimizzate in base alle mutevoli condizioni della rete, ai modelli di domanda degli utenti e all’evoluzione dei requisiti del servizio. Questa adattabilità garantisce che la rete rimanga reattiva ed efficiente.

12. Considerazioni sulla condivisione dello spettro:

Coesistenza con altri servizi: Le configurazioni delle parti di larghezza di banda e le allocazioni dello spettro considerano la coesistenza con altri servizi e tecnologie che operano in bande di frequenza adiacenti. Ciò riduce al minimo le interferenze e migliora le prestazioni generali della rete.

In sintesi, il concetto di parte della larghezza di banda nella NSA 5G è parte integrante dell’utilizzo efficiente dello spettro di frequenze. Fornisce alla rete flessibilità, adattabilità e capacità di allocare dinamicamente le risorse per soddisfare i diversi requisiti di diversi servizi, applicazioni e scenari utente. L’allocazione e la gestione delle parti della larghezza di banda contribuiscono alle prestazioni complessive, alla capacità e alla qualità del servizio in un’implementazione 5G non autonoma.