LTE NR-DC lub LTE Non-Standalone (NSA) New Radio (NR) Dual Connectivity to technologia wdrożona w sieciach komórkowych, która łączy w sobie możliwości Long-Term Evolution (LTE) i 5G New Radio (NR), aby zapewnić ulepszone szybkości transmisji danych, lepszy zasięg i płynne przejście na usługi 5G. NR-DC wpisuje się w strategię ewolucji 5G, umożliwiając operatorom komórkowym wykorzystanie istniejącej infrastruktury LTE przy jednoczesnym wprowadzeniu możliwości 5G. To podejście do wdrażania nazywa się „niesamodzielnym”, ponieważ opiera się na istniejącej sieci LTE jako kotwicy dla usług 5G.
Kluczowe komponenty i koncepcje LTE NR-DC:
1. Architektura samodzielna a niesamodzielna:
- Architektura samodzielna (SA): W autonomicznej sieci 5G zarówno funkcje płaszczyzny sterowania, jak i płaszczyzny użytkownika są implementowane przy użyciu 5G NR. Wdrożenia SA są zaprojektowane pod kątem scenariuszy, w których 5G jest podstawową technologią i nie jest konieczne poleganie na poprzednich generacjach (takich jak LTE).
- Architektura niesamodzielna (NSA): W przypadku wdrożenia NSA, obok istniejącej sieci LTE wprowadza się 5G NR. Sieć LTE pełni rolę kotwicy obsługującej funkcje płaszczyzny sterowania, podczas gdy 5G NR koncentruje się na płaszczyźnie użytkownika i zapewnia dodatkową przepustowość i możliwości.
2. Podwójna łączność:
- Kotwica LTE: Sieć LTE pełni rolę kotwicy w NR-DC, zapewniając funkcjonalność płaszczyzny sterowania, obsługę sygnalizacji i zarządzanie mobilnością.
- Połączenie dodatkowe 5G NR: Połączenie dodatkowe 5G NR zostało nawiązane w celu zwiększenia szybkości transmisji danych i przepustowości. Działa równolegle z łączem kotwiczącym LTE, a dane użytkownika przesyłane są łączem 5G NR.
3. Podział płaszczyzny użytkownika i płaszczyzny kontrolnej:
- Płaszczyzna użytkownika: Płaszczyzna użytkownika obsługuje faktyczną transmisję danych, a w NR-DC połączenie 5G NR jest przede wszystkim odpowiedzialne za funkcje płaszczyzny użytkownika.
- Płaszczyzna sterowania: Płaszczyzna sterowania zarządza sygnalizacją, mobilnością i innymi funkcjami związanymi ze sterowaniem. W NR-DC połączenie kotwiczące LTE zajmuje się działaniami płaszczyzny kontrolnej.
4. Elastyczność wdrożenia:
NR-DC zapewnia elastyczność operatorom komórkowym, umożliwiając im stopniowe wprowadzanie usług 5G. Mogą wykorzystać swoją istniejącą infrastrukturę LTE i stopniowo migrować do samodzielnej sieci 5G w miarę dojrzewania ekosystemu.
5. Większe szybkości transmisji danych i pojemność:
Integracja 5G NR w NR-DC zwiększa szybkość transmisji danych i przepustowość sieci. Użytkownicy zauważają lepszą wydajność, szczególnie w obszarach o dużym zapotrzebowaniu na dane lub w scenariuszach, w których dostępny jest zasięg 5G.
6. Dynamiczne udostępnianie widma:
NR-DC umożliwia dynamiczne współdzielenie widma pomiędzy LTE i 5G NR, zapewniając efektywne wykorzystanie dostępnych zasobów widma. Ma to kluczowe znaczenie dla optymalizacji wydajności sieci i uwzględnienia różnorodnych potrzeb komunikacyjnych.
7. Płynna migracja do 5G:
NR-DC ułatwia płynną migrację do 5G, umożliwiając operatorom wprowadzenie usług 5G bez konieczności natychmiastowego remontu całej infrastruktury sieciowej. Takie podejście wspiera stopniowe przechodzenie do samodzielnych wdrożeń 5G.
8. Współpraca między LTE i 5G NR:
NR-DC zapewnia płynną współpracę pomiędzy LTE i 5G NR. Zarządzanie mobilnością i procedury przekazywania są koordynowane pomiędzy kotwicą LTE a 5G NR, zapewniając użytkownikom nieprzerwaną łączność podczas poruszania się w sieci.
Przypadki użycia i scenariusze wdrożeń:
1. Zastosowania miejskie i gęsto zabudowane:
NR-DC jest korzystne na obszarach miejskich o dużym zagęszczeniu użytkowników, gdzie dodatkowa pojemność i szybkości transmisji danych zapewniane przez 5G NR mogą zaspokoić wymagania dużej liczby użytkowników.
2. Rozszerzona mobilna łączność szerokopasmowa (eMBB):
NR-DC doskonale nadaje się do świadczenia ulepszonych mobilnych usług szerokopasmowych, zapewniając wyższe prędkości transmisji danych i lepsze doświadczenia użytkownika w zastosowaniach takich jak strumieniowe przesyłanie wideo i gry online.
3. Stały dostęp bezprzewodowy (FWA):
W scenariuszach, w których wdrażany jest stacjonarny dostęp bezprzewodowy, NR-DC można wykorzystać do rozszerzenia łączności szerokopasmowej przy użyciu połączonych możliwości LTE i 5G NR.
4. Komunikacja typu ogromnej maszyny (mMTC):
NR-DC wspiera przypadki użycia mMTC, zapewniając wydajną łączność dla ogromnej liczby urządzeń Internetu Rzeczy (IoT) o niskim poborze mocy i niskiej złożoności.
Wyzwania i rozważania:
1. Kompatybilność wsteczna:
Zapewnienie kompatybilności wstecznej z istniejącymi urządzeniami i infrastrukturą LTE jest brane pod uwagę podczas wdrożeń NR-DC, umożliwiając płynne przejście bez powodowania przestarzałości starszego sprzętu.
2. Przydział widma i wydajność:
Efektywna alokacja widma i zarządzanie nim mają kluczowe znaczenie dla optymalizacji wydajności wdrożeń NR-DC, zapewniając harmonijne współistnienie połączeń LTE i 5G NR.
3. Ingerencja i koordynacja:
Zarządzanie zakłóceniami i koordynacja między połączeniami LTE i 5G NR są niezbędne do utrzymania niezawodnej i wydajnej sieci.
4. Ewolucja do samodzielnego 5G:
Chociaż NR-DC stanowi odskocznię do 5G, operatorzy muszą zaplanować ostateczną ewolucję w stronę samodzielnych sieci 5G w miarę dojrzewania technologii i jej powszechnego stosowania.
Wniosek:
LTE NR-DC stanowi podejście przejściowe dla operatorów telefonii komórkowej, umożliwiające wprowadzenie możliwości 5G przy jednoczesnym wykorzystaniu istniejącej infrastruktury LTE. Ta strategia wdrażania umożliwia poprawę szybkości transmisji danych, większą pojemność i stopniową migrację do samodzielnych sieci 5G, oferując zrównoważone i pragmatyczne podejście do ewolucji usług komunikacji mobilnej.