Jaka jest część przepustowości w 5G?

W sieci 5G część przepustowa (BWp) to podstawowe pojęcie związane z alokacją i zarządzaniem zasobami częstotliwości w systemie komunikacji bezprzewodowej. Część przepustowa odnosi się do określonej części dostępnego widma, która jest przydzielona do określonego celu, takiego jak świadczenie usług komunikacyjnych dla urządzeń użytkownika. Koncepcja ta ma kluczowe znaczenie dla optymalizacji wykorzystania dostępnego widma i zapewnienia sprawnej komunikacji. Oto szczegółowe wyjaśnienie części dotyczącej przepustowości w kontekście 5G:

1. Wprowadzenie do 5G:

Technologia bezprzewodowa nowej generacji: 5G, technologia bezprzewodowa piątej generacji, została zaprojektowana w celu zapewnienia znacznie większej szybkości transmisji danych, mniejszych opóźnień, zwiększonej łączności urządzeń i lepszej ogólnej wydajności sieci w porównaniu do swoich poprzedników.

2. Widmo częstotliwości w 5G:

Wykorzystanie pasm częstotliwości: 5G działa w różnych pasmach częstotliwości, w tym częstotliwościach poniżej 6 GHz i częstotliwościach fal milimetrowych (mmWave). Pasma te są podzielone na różne kanały, a każdy kanał można dalej podzielić na części przepustowości.
Agregacja nośnych: Aby zwiększyć szybkość transmisji danych i ogólną przepustowość sieci, stosowana jest agregacja nośnych, umożliwiająca agregację i jednoczesne wykorzystanie wielu części przepustowości z różnych pasm częstotliwości.

3. Zdefiniowana część przepustowości (BWp):

Definicja: Część pasma to specyficzny przydział widma częstotliwości w obrębie kanału. Reprezentuje ciągły blok widma przypisany do określonego zastosowania, np. obsługi określonej komórki lub obsługi określonego typu usługi.
Elastyczność: Koncepcja części przepustowej wprowadza elastyczność, umożliwiając dynamiczną alokację zasobów widma w oparciu o bieżące zapotrzebowanie, warunki sieci i wymagania dotyczące usług.

4. Kluczowa charakterystyka części przepustowości:

Konfiguracja dynamiczna: Części przepustowości można dynamicznie konfigurować i dostosowywać w zależności od potrzeb sieci. Ta elastyczność umożliwia efektywne wykorzystanie widma i obsługuje zróżnicowane wymagania w zakresie usług.
Adaptacyjna modulacja i kodowanie: Każda część przepustowości może dostosować swoje schematy modulacji i kodowania w oparciu o warunki kanału w czasie rzeczywistym. Zapewnia to optymalną szybkość transmisji danych i niezawodność.
Zakres częstotliwości: Szerokość pasma Części mogą obejmować różne zakresy częstotliwości, w tym zarówno zakres częstotliwości związany z pasmami poniżej 6 GHz, jak i wyższe zakresy częstotliwości, typowe dla pasm mmWave.

5. Przydział części przepustowości:

Alokacja zasobów: Alokacją części przepustowości zarządza infrastruktura sieci, w tym stacje bazowe i komponenty sieci szkieletowej. Sieć dynamicznie przypisuje części przepustowości do komórek i urządzeń użytkowników w oparciu o takie czynniki, jak zapotrzebowanie użytkowników, wymagania dotyczące jakości usług i dostępne widmo.
Równoważenie obciążenia: Alokacja części przepustowości odgrywa rolę w równoważeniu obciążenia, zapewniając optymalną dystrybucję zasobów w różnych komórkach, aby uniknąć zatorów i zapewnić spójne doświadczenie użytkownika.

6. Wsparcie dla różnych usług:

eMBB, URLLC i mMTC: Części przepustowości można skonfigurować tak, aby obsługiwały różne typy usług, w tym ulepszoną mobilną łączność szerokopasmową (eMBB) dla aplikacji o dużej szybkości transmisji danych, ultraniezawodną komunikację o niskim opóźnieniu (URLLC) dla usług o znaczeniu krytycznym, oraz komunikacja typu Massive Machine Type Communications (mMTC) dla urządzeń IoT i czujników.
Zróżnicowanie usług: Możliwość alokacji części przepustowości dla określonych usług pozwala sieci na ustalanie priorytetów i różnicowanie usług w oparciu o ich unikalne wymagania.

7. Agregacja nośnych z częściami przepustowości:

Łączenie zasobów widma: Agregacja częstotliwości nośnych, kluczowa funkcja 5G, polega na łączeniu wielu części przepustowości z różnych pasm częstotliwości. Ta agregacja zwiększa ogólną szybkość transmisji danych i pojemność sieci.
Efektywność widmowa: Agregując części pasma, sieć może osiągnąć wyższą wydajność widmową, optymalnie wykorzystując dostępne widmo częstotliwości.

8. Dynamiczne udostępnianie widma (DSS):

Wdrożenie DSS: Dynamiczne udostępnianie widma to technika, w której części przepustowości mogą być dynamicznie współdzielone pomiędzy 4G LTE i 5G NR w zależności od potrzeb sieci. Zapewnia to płynne przejście i współistnienie obu technologii w tym samym paśmie częstotliwości.
Efektywne wykorzystanie widma: DSS, umożliwiony przez elastyczność przepustowości, umożliwia operatorom efektywne wykorzystanie istniejącego widma LTE dla usług 5G, optymalizując wykorzystanie dostępnych zasobów.

9. QoS i część przepustowości:

Parametry jakości usług (QoS): Części przepustowości są skonfigurowane z określonymi parametrami jakości usług, definiującymi takie czynniki, jak opóźnienie, niezawodność i szybkość transmisji danych. Dzięki temu każda część przepustowa spełnia wymagania serwisowe obsługiwanych aplikacji.
Umowy dotyczące poziomu usług (SLA): Dostawcy usług definiują umowy SLA dla każdej części przepustowości, aby zagwarantować określony poziom wydajności powiązanych usług, zgodny z oczekiwaniami klientów.

10. Interakcje z siecią rdzeniową:

Połączenie z podstawowymi funkcjami sieciowymi: Zarządzanie przepustowością łączy się z podstawowymi funkcjami sieciowymi, włączając w to AMF (funkcję zarządzania dostępem i mobilnością), SMF (funkcję zarządzania sesją) i UPF (funkcję płaszczyzny użytkownika). Zapewnia to skoordynowaną alokację zasobów i świadczenie usług.

11. Ciągła optymalizacja:

Dynamiczna adaptacja: Konfiguracje części przepustowości można stale optymalizować w oparciu o zmieniające się warunki sieciowe, wzorce wymagań użytkowników i zmieniające się wymagania usług. Ta zdolność adaptacji zapewnia, że sieć pozostaje responsywna i wydajna.

12. Rozważania dotyczące udostępniania widma:

Współistnienie z innymi usługami: Konfiguracje części pasma i przydziały widma uwzględniają współistnienie z innymi usługami i technologiami działającymi w sąsiednich pasmach częstotliwości. Minimalizuje to zakłócenia i poprawia ogólną wydajność sieci.

Podsumowując, koncepcja części przepustowej w 5G jest integralną częścią efektywnego wykorzystania widma częstotliwości. Zapewnia sieci elastyczność, możliwości adaptacji i możliwość dynamicznej alokacji zasobów w celu spełnienia różnorodnych wymagań różnych usług, aplikacji i scenariuszy użytkownika. Alokacja i zarządzanie częściami przepustowości ma wpływ na ogólną wydajność, przepustowość i jakość usług we wdrożeniu 5G.