Quais são os diferentes tipos de RACH em 5G?
Existem dois tipos principais de procedimentos RACH em 5G: RACH Baseado em Contenção (CBRACH) e RACH Não Baseado em Contenção (NCRACH).
O CBRACH é usado para pequenas transmissões de dados no plano de controle e depende de uma abordagem baseada em contenção, onde os dispositivos podem colidir ao acessar a rede. O NCRACH, por outro lado, foi projetado para transmissões de planos de dados maiores e elimina contenção atribuindo preâmbulos específicos aos dispositivos. Além disso, existem versões síncronas e assíncronas do CBRACH, oferecendo diferentes compensações entre contenção e latência, permitindo flexibilidade no acesso à rede com base em requisitos específicos.
Vamos nos aprofundar nos detalhes de cada um:
RACH baseado em contenção (CBRACH):
CBRACH é usado principalmente para acesso inicial e para transmissão de pequenos pacotes de dados, muitas vezes referidos como comunicação de “plano de controle”.
É baseado em contenção porque vários dispositivos de usuários podem tentar acessar a rede simultaneamente. Quando vários dispositivos transmitem suas solicitações ao mesmo tempo, podem ocorrer colisões.
Para minimizar colisões, o CBRACH utiliza um mecanismo semelhante ao protocolo ALOHA. Os dispositivos selecionam um preâmbulo de acesso aleatório e o transmitem. Se não houver colisão, a rede responde com uma mensagem de resolução de contenção e o dispositivo prossegue com o estabelecimento da conexão.
O CBRACH é adequado para cenários com tráfego baixo a moderado e é eficiente para pequenas transmissões de dados.
RACH não baseado em contenção (NCRACH):
O NCRACH, por outro lado, é usado para comunicação no “plano de dados”, que normalmente envolve a transmissão de pacotes de dados maiores.
Ao contrário do CBRACH, o NCRACH evita contenções e colisões. Quando um dispositivo precisa transmitir dados, ele seleciona um preâmbulo reservado que lhe é atribuído pela rede. Isso elimina a necessidade de resolução de contenções.
O NCRACH é adequado para cenários com alto tráfego de dados e requisitos de confiabilidade. Ele garante que os dispositivos possam transmitir dados sem risco de colisões.
Além desses tipos primários de RACH, também existem duas formas de CBRACH em 5G:
CBRACH síncrono:
Neste tipo de CBRACH, os dispositivos seguem um cronograma pré-definido para acesso ao canal. Isso reduz as chances de contenção e colisões, mas pode introduzir alguma latência.
CBRACH assíncrono:
O CBRACH assíncrono permite que dispositivos acessem o canal sem uma programação rígida, o que pode resultar em mais contenção e possíveis colisões. No entanto, oferece menor latência em comparação com o CBRACH síncrono.
A escolha entre CBRACH e NCRACH depende do caso de uso específico e dos requisitos de rede. O CBRACH é eficiente para aplicações com tráfego baixo a moderado e tolerantes à latência, enquanto o NCRACH é preferido para aplicações com alta taxa de dados e baixa latência, onde evitar colisões é fundamental. Os modos CBRACH síncronos e assíncronos proporcionam flexibilidade no equilíbrio de contenção e latência com base nas necessidades da rede.