Quali sono i diversi tipi di RACH nel 5G?
Esistono due tipi principali di procedure RACH nel 5G: RACH basata sulle contese (CBRACH) e RACH non basata sulle contese (NCRACH).
CBRACH viene utilizzato per piccole trasmissioni di dati sul piano di controllo e si basa su un approccio basato su contese, in cui i dispositivi possono entrare in collisione durante l’accesso alla rete. NCRACH, d’altra parte, è progettato per trasmissioni di piani dati più grandi ed elimina i conflitti assegnando preamboli specifici ai dispositivi. Inoltre, esistono versioni sincrone e asincrone di CBRACH, che offrono diversi compromessi tra contesa e latenza, consentendo flessibilità nell’accesso alla rete in base a requisiti specifici.
Esaminiamo i dettagli di ciascuno:
RACH basato su contese (CBRACH):
CBRACH viene utilizzato principalmente per l’accesso iniziale e per la trasmissione di piccoli pacchetti di dati, spesso definiti comunicazione “piano di controllo”.
È basato sui conflitti poiché più dispositivi utente possono tentare di accedere alla rete contemporaneamente. Quando più dispositivi trasmettono le loro richieste contemporaneamente, possono verificarsi collisioni.
Per ridurre al minimo le collisioni, CBRACH utilizza un meccanismo simile al protocollo ALOHA. I dispositivi selezionano un preambolo ad accesso casuale e lo trasmettono. Se non si verifica alcuna collisione, la rete risponde con un messaggio di risoluzione del conflitto e il dispositivo procede con l’instaurazione della connessione.
CBRACH è adatto a scenari con traffico da basso a moderato ed è efficiente per piccole trasmissioni di dati.
RACH non basato su contese (NCRACH):
NCRACH, d’altra parte, viene utilizzato per la comunicazione “piano dati”, che in genere comporta la trasmissione di pacchetti di dati più grandi.
A differenza di CBRACH, NCRACH evita contese e collisioni. Quando un dispositivo deve trasmettere dati, seleziona un preambolo riservato che gli viene assegnato dalla rete. Ciò elimina la necessità di risolvere le controversie.
NCRACH è particolarmente adatto per scenari con traffico dati elevato e requisiti di affidabilità. Garantisce che i dispositivi possano trasmettere dati senza il rischio di collisioni.
Oltre a questi tipi di RACH primari, esistono anche due forme di CBRACH nel 5G:
CBRACH sincrono:
In questo tipo di CBRACH, i dispositivi seguono un programma predefinito per l’accesso al canale. Ciò riduce le possibilità di conflitti e collisioni ma può introdurre una certa latenza.
CBRACH asincrono:
Il CBRACH asincrono consente ai dispositivi di accedere al canale senza una pianificazione rigida, il che può comportare maggiori contese e potenziali collisioni. Tuttavia, offre una latenza inferiore rispetto al CBRACH sincrono.
La scelta tra CBRACH e NCRACH dipende dal caso d’uso specifico e dai requisiti di rete. CBRACH è efficiente per applicazioni con traffico da basso a moderato e con tolleranza alla latenza, mentre NCRACH è preferito per applicazioni con velocità dati elevata e bassa latenza in cui è fondamentale evitare le collisioni. Le modalità CBRACH sincrona e asincrona forniscono flessibilità nel bilanciare contesa e latenza in base alle esigenze della rete.