LTE NR-DC, of LTE Non-Standalone (NSA) New Radio (NR) Dual Connectivity, is een technologie-implementatie in mobiele netwerken die de mogelijkheden van Long-Term Evolution (LTE) en 5G New Radio (NR) combineert om verbeterde datasnelheden, verbeterde dekking en een soepele overgang naar 5G-diensten. NR-DC maakt deel uit van de 5G-evolutiestrategie, waardoor mobiele operators de bestaande LTE-infrastructuur kunnen benutten en tegelijkertijd 5G-mogelijkheden kunnen introduceren. Deze implementatieaanpak wordt ‘niet-zelfstandig’ genoemd omdat deze afhankelijk is van het bestaande LTE-netwerk als anker voor 5G-diensten.
Belangrijkste componenten en concepten van LTE NR-DC:
1. Standalone versus niet-zelfstandige architectuur:
- Standalone (SA)-architectuur: In een zelfstandig 5G-netwerk worden zowel de functies op het besturingsvlak als op het gebruikersvlak geïmplementeerd met behulp van 5G NR. SA-implementaties zijn ontworpen voor scenario’s waarin 5G de primaire technologie is en er geen afhankelijkheid van eerdere generaties (zoals LTE) nodig is.
- Non-Standalone (NSA) architectuur: Bij een NSA-implementatie wordt 5G NR geïntroduceerd naast het bestaande LTE-netwerk. Het LTE-netwerk fungeert als anker en verzorgt de functies van het besturingsvlak, terwijl de 5G NR zich richt op het gebruikersvlak en extra capaciteit en mogelijkheden biedt.
2. Dubbele connectiviteit:
- LTE-anker: Het LTE-netwerk fungeert als anker in NR-DC en biedt besturingsvlakfunctionaliteit, afhandeling van signalering en beheer van mobiliteit.
- 5G NR secundaire verbinding: De secundaire 5G NR-verbinding wordt tot stand gebracht om de datasnelheden en capaciteit te verhogen. Het werkt parallel met de LTE-ankerverbinding en de gebruikersgegevens worden verzonden via de 5G NR-link.
3. Gebruikersvlak en besturingsvlak splitsen:
- Gebruikersvlak: Het gebruikersvlak verzorgt de daadwerkelijke gegevensoverdracht, en in NR-DC is de 5G NR-verbinding primair verantwoordelijk voor de functies op het gebruikersvlak.
- Control Plane: Het besturingsvlak beheert signalering, mobiliteit en andere besturingsgerelateerde functies. In NR-DC zorgt de LTE-ankerverbinding voor de activiteiten op het besturingsvlak.
4. Implementatieflexibiliteit:
NR-DC biedt flexibiliteit voor mobiele operators, waardoor zij gefaseerd 5G-diensten kunnen introduceren. Ze kunnen hun bestaande LTE-infrastructuur benutten en geleidelijk migreren naar standalone 5G naarmate het ecosysteem volwassener wordt.
5. Verbeterde datasnelheden en capaciteit:
De integratie van 5G NR in NR-DC verbetert de datasnelheden en netwerkcapaciteit. Gebruikers ervaren verbeterde prestaties, vooral in gebieden met een hoge datavraag of in scenario’s waarin 5G-dekking beschikbaar is.
6. Dynamisch spectrum delen:
NR-DC maakt het dynamisch delen van spectrum mogelijk tussen LTE en 5G NR, waardoor een efficiënt gebruik van de beschikbare spectrumbronnen wordt gegarandeerd. Dit is van cruciaal belang voor het optimaliseren van de netwerkprestaties en het tegemoetkomen aan uiteenlopende communicatiebehoeften.
7. Soepele migratie naar 5G:
NR-DC faciliteert een soepele migratie naar 5G door operators in staat te stellen 5G-diensten te introduceren zonder dat een onmiddellijke herziening van de gehele netwerkinfrastructuur nodig is. Deze aanpak ondersteunt een geleidelijke overgang naar zelfstandige 5G-implementaties.
8. Interworking tussen LTE en 5G NR:
NR-DC zorgt voor een naadloze samenwerking tussen LTE en 5G NR. Het mobiliteitsbeheer en de overdrachtsprocedures worden gecoördineerd tussen het LTE-anker en 5G NR, waardoor gebruikers ononderbroken connectiviteit krijgen terwijl ze zich binnen het netwerk verplaatsen.
Gebruiksscenario’s en implementatiescenario’s:
1. Stedelijke en dichte stedelijke implementaties:
NR-DC is gunstig in stedelijke gebieden met een hoge gebruikersdichtheid, waar de extra capaciteit en datasnelheden van 5G NR kunnen voldoen aan de eisen van een groot aantal gebruikers.
2. Verbeterd mobiel breedband (eMBB):
NR-DC is zeer geschikt voor het leveren van verbeterde mobiele breedbanddiensten, waardoor hogere datasnelheden en verbeterde gebruikerservaringen worden geboden voor toepassingen zoals videostreaming en online gaming.
3. Vaste draadloze toegang (FWA):
In scenario’s waarin vaste draadloze toegang wordt ingezet, kan NR-DC worden gebruikt om de breedbandconnectiviteit uit te breiden met behulp van de gecombineerde mogelijkheden van LTE en 5G NR.
4. Massieve machinetypecommunicatie (mMTC):
NR-DC ondersteunt mMTC-gebruiksscenario’s door efficiënte connectiviteit te bieden voor een groot aantal Internet of Things (IoT)-apparaten met laag vermogen en lage complexiteit.
Uitdagingen en overwegingen:
1. Achterwaartse compatibiliteit:
Het garanderen van achterwaartse compatibiliteit met bestaande LTE-apparaten en infrastructuur is een overweging bij NR-DC-implementaties, waardoor een soepele overgang mogelijk wordt zonder dat oudere apparatuur overbodig wordt.
2. Spectrumtoewijzing en efficiëntie:
Effectieve spectrumtoewijzing en -beheer zijn van cruciaal belang om de efficiëntie van NR-DC-implementaties te optimaliseren en ervoor te zorgen dat zowel LTE- als 5G NR-verbindingen harmonieus naast elkaar kunnen bestaan.
3. Interferentie en coördinatie:
Het beheren van interferentie en coördinatie tussen LTE- en 5G NR-verbindingen is essentieel voor het behoud van een betrouwbaar en krachtig netwerk.
4. Evolutie naar standalone 5G:
Hoewel NR-DC een opstapje naar 5G biedt, moeten operators plannen maken voor de uiteindelijke evolutie naar zelfstandige 5G-netwerken naarmate de technologie volwassener wordt en wijdverspreid wordt toegepast.
Conclusie:
LTE NR-DC vertegenwoordigt een overgangsaanpak voor mobiele operators om 5G-mogelijkheden te introduceren en tegelijkertijd hun bestaande LTE-infrastructuur te benutten. Deze implementatiestrategie maakt verbeterde datasnelheden, verbeterde capaciteit en een geleidelijke migratie naar zelfstandige 5G-netwerken mogelijk, wat een evenwichtige en pragmatische benadering biedt van de evolutie van mobiele communicatiediensten.