W telekomunikacji „gNB” oznacza „gNodeB” i jest kluczowym elementem architektury sieci komórkowej 5G (piątej generacji). gNodeB to element sieci dostępu radiowego (RAN) odpowiedzialny za nawiązywanie połączenia radiowego z urządzeniami użytkownika, takimi jak smartfony i urządzenia IoT (Internet of Things). GNB odgrywa kluczową rolę w zapewnianiu ulepszonej mobilnej łączności szerokopasmowej, masowej komunikacji maszynowej i niezwykle niezawodnej komunikacji o niskim opóźnieniu w sieciach 5G.
Kluczowe cechy i funkcje gNodeB (gNB) w telekomunikacji:
- Transmisja radiowa:
- Podstawową funkcją gNodeB jest obsługa radiowej transmisji i odbioru danych pomiędzy urządzeniami użytkowników a siecią 5G. Wykorzystuje zaawansowane technologie radiowe, aby zapewnić wysoką szybkość transmisji danych, małe opóźnienia i lepszą wydajność sieci.
- Kształtowanie wiązki i MIMO:
- gNB obsługuje zaawansowane technologie antenowe, w tym kształtowanie wiązki i wiele wejść i wyjść (MIMO). Technologie te zwiększają zasięg, przepustowość i niezawodność sieci 5G poprzez optymalizację kierunkowej transmisji sygnałów.
- Wydajność widma:
- gNB wykorzystuje zaawansowane schematy modulacji i kodowania, a także techniki współdzielenia widma, aby zmaksymalizować efektywność wykorzystania widma. Przyczynia się to do wyższych szybkości transmisji danych i lepszej wydajności sieci.
- Zarządzanie połączeniami:
- gNB zarządza nawiązywaniem, utrzymywaniem i kończeniem połączeń radiowych z urządzeniami użytkowników. Obsługuje takie procedury, jak początkowy dostęp, przekazywanie między komórkami i alokacja zasobów, aby zapewnić płynną i niezawodną łączność.
- Oddzielenie płaszczyzny sterowania i płaszczyzny użytkownika:
- W sieciach 5G gNodeB obsługuje oddzielenie funkcji płaszczyzny sterowania i płaszczyzny użytkownika. Architektura ta, znana jako CUPS (ang. Control and User Plane Separation), pozwala na większą elastyczność i skalowalność operacji sieciowych.
- Integracja z siecią rdzeniową:
- gNB łączy się z siecią rdzeniową 5G (5GC), aby umożliwić komunikację typu end-to-end. Łączy się z elementami sieci szkieletowej, takimi jak funkcja zarządzania dostępem i mobilnością (AMF) oraz funkcja zarządzania sesją (SMF), aby ułatwić uwierzytelnianie użytkowników, zarządzanie mobilnością i świadczenie usług.
- Niskie opóźnienia i URLLC:
- W zastosowaniach wymagających wyjątkowo niezawodnej komunikacji o niskim opóźnieniu (URLLC), takich jak pojazdy autonomiczne i automatyka przemysłowa, gNB obsługuje transmisję o niskim opóźnieniu, aby spełnić rygorystyczne wymagania dotyczące opóźnień.
- Masywny MTC (komunikacja typu maszynowego):
- gNB został zaprojektowany do obsługi masowej komunikacji typu maszynowego, obsługując dużą liczbę urządzeń IoT o różnorodnych wymaganiach. Umożliwia wydajną komunikację w zastosowaniach takich jak inteligentne miasta, inteligentne sieci i przemysłowy Internet Rzeczy.
- Dynamiczne udostępnianie widma (DSS):
- gNB obsługuje Dynamic Spectrum Sharing, umożliwiając jednoczesne działanie usług 4G LTE i 5G w tym samym paśmie częstotliwości. Umożliwia to płynne przejście na 5G przy jednoczesnym wykorzystaniu istniejącej infrastruktury LTE.
- Łączność backhaulowa:
- gNB wymaga niezawodnej łączności typu backhaul, aby połączyć się z siecią szkieletową. Łącza typu backhaul zapewniają niezbędny transport danych użytkownika, sygnalizacji i informacji sterujących pomiędzy gNB a elementami sieci szkieletowej.
- Integracja z małymi komórkami:
- gNB można zintegrować z małymi komórkami, takimi jak femtokomórki i pikokomórki, w celu zwiększenia zasięgu i wydajności w określonych obszarach. Integracja ta przyczynia się do gęstszego i wydajniejszego wdrożenia sieci 5G.
- Otwarty RAN (O-RAN):
- gNB wspiera koncepcję Open RAN (O-RAN), która promuje wykorzystanie interoperacyjnych i standardowych interfejsów pomiędzy elementami sieci. Celem O-RAN jest wspieranie innowacyjności, konkurencji i elastyczności we wdrażaniu sieci 5G.
Podsumowując, gNB (gNodeB) to podstawowy element sieci mobilnej 5G, odpowiedzialny za transmisję radiową, zarządzanie połączeniami i integrację z siecią rdzeniową. Odgrywa kluczową rolę w zapewnianiu ulepszonej mobilnej łączności szerokopasmowej, masowej komunikacji maszynowej i wyjątkowo niezawodnej komunikacji o niskim opóźnieniu w sieciach 5G.