Принципи формування архітектури мереж стільникового зв’язку п’ятого покоління

Анотація

Проведено огляд принципів формування архітектури стандарту стільникового зв’язку п’ятого покоління (5G). Розкрито основні обмеження та принципи реалізації архітектури 5G. Визначено основні стеки протоколів 5G NR, які поділено на три основні рівні: фізичний; MAC, RLC, PDCP; RRC, які представлено схематично. Описано сутність мережі O-RAN, яка пропонує можливість повного (або часткового) виконання стека протоколів у віддаленому обчислювальному центрі, реалізованому на персональному комп'ютері, за рахунок чого реалізується концепція хмарної C-RAN (Cloud RAN). Проілюстровано поточну архітектуру 3GPP 5G з відокремленням недоліків наведеної архітектури. До основних напрямків, які потребують детального опрацювання віднесено, у першу чергу, розділ протоколів між радіоінтерфейсом і стеком протоколів N2/N3 вузлів RAN, що дозволить реалізувати стійкий доступ та постійний зв’язок у мережі, мінімізуючи зовнішні впливи, по-друге, модифікація панелі управління обладнання користувача, за рахунок керування потоком даних висхідної лінії, що дозволить панелі управління гнучко підключатися до різних мереж, таких як 5GC, 4G CN, або безпосередньо до Інтернету. Наведено новітню архітектуру стандарту стільникового зв’язку п’ятого покоління (5G), яка зв'язується з 5G через уніфікований об'єкт взаємодії замість окремих функцій взаємодії. Запропоновано модифікацію панелі управління обладнання користувача, наголошено на мінімальних програмних змінах в архітектурі 3GPP 5G, які легко реалізувати, а найголовнішим у запропоновано підході є відсутність змін у протоколі між панеллю управління користувача та gNB та 5GC, а також gNB та 5GC. Підкреслено, що архітектура стандарту стільникового зв’язку п’ятого покоління RAN 5G володіє спрощеною інтеграцією з кількома RAT, ефективне керування потоками даних у RAN, гнучкість підключення до будь-якої CN або Інтернету безпосередньо через RAN на основі 4G/5G/Wi-Fi.