Page 44

tyisesti korkeammille alueille, aina kymmeniin gigahertseihin saakka. Jälkimmäiset korkeimmat taajuusalueet soveltuvat kapasiteettilaajennuksiin rajoittuneilla alueilla, kuten kauppakeskusten sisätiloissa ja lentoasemilla. Erityisesti 6 GHz:n raja on kiinnostava, ja siksi 3GPP on jakanut taajuusalueet sen mukaisesti. Alle 6 GHz:n taajuusalueita kutsutaan termillä FR1 (Frequency Range 1), ja sen yli menevät alueet kuuluvat FR2:een. Tällä hetkellä FR1 sisältää taajuusalueet 450 MHz – 6 GHz, ja FR2 24.250 – 52.600 GHz.

NG-RAN

Xn

gNB

NG

Tulevan 5G:n uusi radioverkko on määritetty useissa 3GPP-spesifikaatioissa. Yleiskuvan aiheesta saa perehtymällä dokumenttiin TS 38.300, joka sisältää 5G:n NR-radiorajapinnan ja sen toiminnallisuuden. 5G:n radioverkolla on kehityspolkunsa kuten aiemmillakin sukupolvilla. Sen lisäksi 5G on optimoitu siten, että se tarjoaa vaiheittaisen verkon käyttöönoton. Ensimmäisen vaiheen 5G-verkot voidaan ottaa käyttöön nopeutetussa aikataulussa soveltamalla NonStand Alone (NSA) -moodia. Se tarkoittaa 5G-radiorajapintaa ja sen mukaisia kehittyneitä 4G-tukiasemia, jota kutsutaan termillä ng-eNB (next generation evolved NodeB), jotka kytketään olemassa olevaan

Päätelaite

AMF

PCF

NG

Dataverkko

UPF

SMF

AUSF

N3IWF

NRF

AF

UDR

UDM

NRF

hSEPP PCF

NEF

N3IWF

Kotiverkko

UDSF

Kuva 3. 5G-runkoverkon tyypillisiä elementtejä. Typical 5G element, i.e. network functions. 44 - UT 2/2018

ng-eNB

kautta 4G- tai 5G-runkoverkkoon. Lopullisen vaiheen SA-moodin signalointirajapinta kytketään 5G:n AMF-elementtiin (Access and Mobility Management Function), ja datansiirron rajapinta yhdistää tukiasemat 5G:n UPF-elementtiin (User Plane Function) ja sitä kautta ulkopuolisiin dataverkkoihin. 5G-tukiasema sisältää toiminnot, jotka ovat tuttuja aiemmista sukupolvista. Niihin kuuluu radioresurssien hallinta, yhteyden alustus ja ylläpito ja pakettien lähetyksen ajoitus.

Vierailtava verkko

Muita ja optionaalisia toimintoja

NG

5G-runkoverkko

4G-siirto- ja runkoverkkoon. Kehittynyt 5G-verkko toteutetaan myöhemmin Stand Alone (SA) -moodilla, joka sisältää NR:n mukaiset 5G-tukiasemat gNB (next generation 5G NodeB) ja 5G-runkoverkon. Lisäoptiosta riippuen tukiasema voi siis olla joko gNB (eli täysin uudistettu ja natiivi 5G-tukiasema) tai ng-eNB (välivaiheen tukiasema). Nämä elementit kytkevät sekä data- että signalointilinkit 4G:n Xn-rajapinnan ja/tai 5G:n NG-rajapinnan

vSEPP NSSF

NG

NG

ng-eNB

NG

AMF/ UPF

Kuva 2. 5G-tukiasemien kytkentä tiedonsiirtoverkkoon. The connectivity between 5G NR and 5G core network.

RAN

NEF

NG

NG

Xn

Xn

gNB

AMF/ UPF

Radioverkon rakenne

NG-RAN

Xn

SMSF

5G-EIR

LMF

NWDAF

Sen lisäksi 5G tuo uusia toimintoja kuten verkkopaloittelun (network slicing eli operaattorin eri käyttöympäristöihin optimoidut virtuaaliset aliverkot), yhteentoiminnot NR:n ja E-UTRAN välillä (interworking) ja edistyksellisen palvelun laatutason hallinnan.

Siirto- ja runkoverkko 5G:n siirto- ja runkoverkko perustuu pilviteknologiaan, eli datakeskuksista tulee 5G:n myötä yhä merkittävämpi osa televerkkoja. 5G-verkon uusiin toiminnallisuuksiin kuuluvat ns. verkkopaloittelu, edge computing. Sisältö tuodaan sillä lähemmäksi käyttäjää, sekä yleensä verkon virtualisointi, jolla optimoidaan datan prosessointi ja siirtoviiveet. 5G:n alkuvaiheessa yleisin käyttöönottostrategia perustuu 4G-runkoverkon liittämiseen kehittyneisiin 4G-tukiasemiin ja/tai uusiin 5G-tukiasemiin. Kuva 3 koostaa 5G:n tyypilliset verkkoelementit. Osa uusista elementeistä toteuttaa edelleen samoja toiminnallisuuksia kuin LTE-verkon vastaavat elementit. 5G tuo mukanaan myös täysin uusia elementtejä, kuten verkkopaloitteluun tarkoitetun NSSF:n. Lisäksi, osa aiemmista toiminnoista on jaettu eri 5G-elementtien välille. Esimerkiksi aiempien 4G-infrastruktuurin S-GW- ja P-GW -elementtien toiminnallisuus on jaet-

Profile for Uusiteknologia.fi

Uusiteknologia.fi 2/2018  

Uusinta luettavaa teknologiasta! Tutustu mm. IoT-, WiFi-, 5G-aiheisiin ja kvanttitietokoneiden saloihin! Finnish electronics and technology...

Uusiteknologia.fi 2/2018  

Uusinta luettavaa teknologiasta! Tutustu mm. IoT-, WiFi-, 5G-aiheisiin ja kvanttitietokoneiden saloihin! Finnish electronics and technology...

Advertisement