Wat zijn de verschillende soorten RACH in 5G?
Er zijn twee hoofdtypen RACH-procedures in 5G: Contention-Based RACH (CBRACH) en Non-Contention-Based RACH (NCRACH).
CBRACH wordt gebruikt voor kleine datatransmissies op het besturingsvlak en vertrouwt op een op conflicten gebaseerde aanpak, waarbij apparaten met elkaar in botsing kunnen komen bij toegang tot het netwerk. NCRACH daarentegen is ontworpen voor transmissies op grotere datavlakken en elimineert conflicten door specifieke preambules aan apparaten toe te wijzen. Daarnaast zijn er synchrone en asynchrone versies van CBRACH, die verschillende afwegingen bieden tussen contentie en latentie, waardoor flexibiliteit in netwerktoegang mogelijk is op basis van specifieke vereisten.
Laten we dieper ingaan op de details van elk:
Op conflicten gebaseerde RACH (CBRACH):
CBRACH wordt voornamelijk gebruikt voor initiële toegang en voor het verzenden van kleine datapakketten, vaak aangeduid als “control-plane” -communicatie.
Het is gebaseerd op conflicten omdat meerdere gebruikersapparaten tegelijkertijd kunnen proberen toegang te krijgen tot het netwerk. Wanneer meerdere apparaten tegelijkertijd hun verzoeken verzenden, kunnen er botsingen optreden.
Om botsingen tot een minimum te beperken, gebruikt CBRACH een mechanisme dat lijkt op het ALOHA-protocol. Apparaten selecteren een willekeurige toegangspreambule en verzenden deze. Als er geen botsing plaatsvindt, reageert het netwerk met een conflictoplossingsbericht en gaat het apparaat verder met het tot stand brengen van de verbinding.
CBRACH is geschikt voor scenario’s met weinig tot matig verkeer en is efficiënt voor kleine datatransmissies.
Niet op conflicten gebaseerde RACH (NCRACH):
NCRACH daarentegen wordt gebruikt voor “datavlak”-communicatie, waarbij doorgaans grotere datapakketten worden verzonden.
In tegenstelling tot CBRACH vermijdt NCRACH conflicten en botsingen. Wanneer een apparaat gegevens moet verzenden, selecteert het een gereserveerde preambule die door het netwerk aan het apparaat wordt toegewezen. Dit elimineert de noodzaak voor geschillenbeslechting.
NCRACH is zeer geschikt voor scenario’s met veel dataverkeer en hoge betrouwbaarheidseisen. Het zorgt ervoor dat apparaten gegevens kunnen verzenden zonder risico op botsingen.
Naast deze primaire RACH-typen zijn er ook twee vormen van CBRACH in 5G:
Synchrone CBRACH:
Bij dit type CBRACH volgen apparaten een vooraf gedefinieerd schema voor toegang tot het kanaal. Dit verkleint de kans op conflicten en botsingen, maar kan enige latentie introduceren.
Asynchrone CBRACH:
Met asynchrone CBRACH hebben apparaten toegang tot het kanaal zonder een strikt schema, wat kan resulteren in meer conflicten en potentiële botsingen. Het biedt echter een lagere latentie vergeleken met synchrone CBRACH.
De keuze tussen CBRACH en NCRACH hangt af van de specifieke use case en netwerkvereisten. CBRACH is efficiënt voor toepassingen met weinig tot gemiddeld verkeer en latentietolerante toepassingen, terwijl NCRACH de voorkeur heeft voor toepassingen met hoge gegevenssnelheid en lage latentie waarbij het vermijden van botsingen van cruciaal belang is. De synchrone en asynchrone CBRACH-modi bieden flexibiliteit bij het balanceren van conflicten en latentie op basis van de behoeften van het netwerk.