GNB, czyli węzeł B nowej generacji, to kluczowy element systemu komunikacji bezprzewodowej 5G. Pełni funkcję stacji bazowej w radiowej sieci dostępowej 5G (RAN) i odgrywa kluczową rolę w ustanawianiu połączeń bezprzewodowych ze sprzętem użytkownika (UE), ułatwiając jednocześnie przesyłanie danych pomiędzy UE a siecią szkieletową. Zrozumienie gNB w 5G wymaga zagłębienia się w jego architekturę, funkcjonalności i kluczową rolę w udostępnianiu możliwości ekosystemu 5G.
Kluczowe aspekty gNB w 5G obejmują:
- Jednostka radiowa (RU):
- Architektura gNB obejmuje funkcjonalny podział pomiędzy jednostką radiową (RU) a jednostką centralną (CU) lub jednostką rozproszoną (DU). RU jest odpowiedzialne za transmisję i odbiór sygnałów radiowych, obsługę zadań takich jak modulacja, demodulacja, kształtowanie wiązki i przetwarzanie częstotliwości radiowej (RF).
- Jednostka centralna (CU) lub jednostka rozproszona (DU):
- Jednostka CU lub DU, w zależności od architektury, jest odpowiedzialna za funkcje przetwarzania pasma podstawowego, w tym cyfrowe przetwarzanie sygnału, modulację i kodowanie. Oddzielenie RU od CU lub DU pozwala na elastyczność i skalowalność w sieciach 5G, ponieważ różne RU mogą łączyć się ze wspólną CU lub DU.
- Podział funkcjonalny:
- GNB stosuje podział funkcjonalny pomiędzy RU i CU/DU. Ten podział funkcjonalny określa podział zadań pomiędzy tymi jednostkami, optymalizując wykorzystanie zasobów i zwiększając efektywność całej radiowej sieci dostępowej.
- Połączenia przednie/środkowe/tylne:
- GNB jest podłączony do sieci szkieletowej poprzez połączenia typu backhaul. Linia front-haul łączy RU i CU/DU, ułatwiając wymianę sygnałów radiowych i informacji o przetwarzaniu pasma podstawowego. W stosownych przypadkach trasa pośrednia łączy różnych DU.
- Pasma częstotliwości:
- GNB jest zaprojektowany do obsługi różnych pasm częstotliwości, w tym zarówno zakresu częstotliwości 1 (FR1), jak i zakresu częstotliwości 2 (FR2). Ta elastyczność umożliwia operatorom wdrażanie usług 5G w szerokim zakresie częstotliwości widma, z których każda odpowiada specyficznym cechom i przypadkom użycia.
- Zaawansowane technologie antenowe:
- Architektura gNB obsługuje zaawansowane technologie antenowe, takie jak MIMO i kształtowanie wiązki. Technologie te zwiększają wydajność widmową i umożliwiają równoczesne komunikowanie się gNB z wieloma UE.
- Podział sieci:
- GNB jest zgodne z koncepcją podziału sieci w 5G, umożliwiając logiczny podział sieci na wiele sieci wirtualnych dostosowanych do konkretnych usług lub przypadków użycia. Dzielenie sieci zwiększa wszechstronność sieci 5G, dostosowując się do różnorodnych wymagań.
- 3 Standaryzacja GPP:
- Specyfikacje architektury gNB są zdefiniowane przez 3rd Generation Partnership Project (3GPP), organizację normalizacyjną odpowiedzialną za specyfikację technologii komunikacji mobilnej. Standardy te zapewniają, że architektury gNB różnych dostawców są zgodne ze wspólnymi specyfikacjami, umożliwiając interoperacyjność we wdrożeniach wielu dostawców.
- Masowe MIMO i kształtowanie wiązki:
- Architektura gNB obsługuje zaawansowane technologie antenowe, takie jak Massive MIMO i kształtowanie wiązki. Technologie te zwiększają zdolność gNB do zarządzania zasobami radiowymi i ich optymalizacji, poprawiając ogólną wydajność i efektywność sieci 5G.
Podsumowując, gNB w 5G służy jako kluczowy komponent, zapewniający interfejs radiowy do komunikacji bezprzewodowej. Jego architektura, obejmująca funkcjonalny podział pomiędzy RU i CU/DU, zapewnia elastyczność, skalowalność i obsługę różnych pasm częstotliwości. GNB odgrywa kluczową rolę w realizacji wizji 5G, zapewniając zwiększone szybkości transmisji danych, niskie opóźnienia oraz obsługę różnorodnych aplikacji i usług.