Konsep Self-Backhauling pada 5G NR

Self-backhauling didefinisikan sebagai  Base station - Mobile dan backhaul (Base Station ke Base Station atau Base Station ke Core Network) berbagi saluran nirkabel yang sama.

Gambar di bawah ini menggambarkan hal yang sama. Di sini stasiun induk pusat (gNB # 1) memang memiliki backhaul fiber sedangkan stasiun induk di kiri (gNB # 2) dan kanan (gNB # 3) memang menggunakan backhaul dari stasiun pusat pusat (gNB # 1). GNB # 1 menggunakan spektrum atau saluran nirkabel yang sama untuk melayani seluler dalam jangkauannya serta untuk menyediakan konektivitas backhaul dua stasiun pangkalan lainnya yaitu gNB # 2 dan gNB # 3.


 
Berbagi sumber daya saluran nirkabel ini dapat dilakukan dalam Waktu, Frekuensi dan Ruang, seperti yang digambarkan pada gambar berikut:


Mengapa harus Self-Backhaul?


kepadatan node akses yang meningkat yang diperlukan untuk memenuhi tujuan kinerja di masa mendatang merupakan tantangan yang cukup besar
penerapan dan manajemen (misalnya, ketersediaan backhaul, kapasitas backhaul, dan skalabilitas). Penggunaan nirkabel
backhaul untuk node akses tersebut membantu mengatasi beberapa tantangan.

Self-backhauling nirkabel di jaringan akses radio dapat memungkinkan penerapan yang lebih sederhana dan peluncuran bertahap
mengurangi ketergantungan pada ketersediaan backhaul kabel di setiap lokasi node akses. Upaya perencanaan dan pemasangan jaringan dapat dikurangi dengan memanfaatkan fitur tipe plug and play - konfigurasi sendiri, pengorganisasian mandiri, dan pengoptimalan mandiri.

Akses Terintegrasi dan Backhaul pada 5G NR

Karena bandwidth yang diharapkan lebih besar tersedia untuk NR dibandingkan dengan LTE (misalnya spektrum mmWave) bersama dengan penerapan asli MIMO besar-besaran atau sistem multi-beam di NR menciptakan peluang untuk mengembangkan dan menerapkan akses terintegrasi dan tautan backhaul. Hal ini memungkinkan penyebaran jaringan padat sel NR self-backhaul yang lebih mudah dengan cara yang lebih terintegrasi dengan membangun banyak saluran / prosedur kontrol dan data yang ditentukan untuk menyediakan akses ke UE. Contoh ilustrasi jaringan dengan akses terintegrasi dan tautan backhaul ditunjukkan pada Gambar # 1, di mana node relai (rTRP) dapat mengakses multipleks dan tautan backhaul dalam waktu, frekuensi, atau ruang (misalnya operasi berbasis berkas).

Pengoperasian link yang berbeda mungkin pada frekuensi yang sama atau berbeda (juga disebut relai 'in-band' dan 'out-band'). Meskipun dukungan yang efisien dari relai out-band penting untuk beberapa skenario penyebaran NR, sangat penting untuk memahami persyaratan operasi in-band yang menyiratkan interworking yang lebih erat dengan tautan akses yang beroperasi pada frekuensi yang sama untuk mengakomodasi kendala dupleks dan menghindari / mengurangi gangguan.

Selain itu, pengoperasian sistem NR dalam spektrum mmWave menghadirkan beberapa tantangan unik termasuk mengalami pemblokiran jangka pendek yang parah yang tidak dapat segera dimitigasi dengan mekanisme penyerahan berbasis RRC saat ini karena skala waktu yang lebih besar yang diperlukan untuk penyelesaian prosedur dibandingkan dengan jangka pendek. pemblokiran. Mengatasi pemblokiran jangka pendek dalam sistem mmWave mungkin memerlukan pengalihan berbasis L2 yang cepat antara rTRP, seperti pemilihan titik dinamis, atau solusi berbasis L3 yang dimodifikasi.

Kebutuhan yang dijelaskan di atas untuk mengurangi pemblokiran jangka pendek untuk operasi NR dalam spektrum mmWave bersama dengan keinginan untuk penyebaran yang lebih mudah dari sel NR yang di-backhaul sendiri menciptakan kebutuhan untuk pengembangan kerangka kerja terintegrasi yang memungkinkan peralihan cepat akses dan tautan backhaul. Koordinasi over-the-air (OTA) antara rTRP juga dapat dipertimbangkan untuk mengurangi interferensi dan mendukung pemilihan dan pengoptimalan rute ujung ke ujung.

Manfaat akses dan backhaul terintegrasi (IAB) sangat penting selama peluncuran jaringan dan fase pertumbuhan jaringan awal. Untuk memanfaatkan manfaat ini, IAB harus tersedia saat peluncuran NR terjadi. Akibatnya, menunda pekerjaan terkait IAB ke tahap selanjutnya dapat berdampak buruk pada penerapan akses NR tepat waktu.

Persyaratan Self Backhaul 5G NR


1. Jaringan 5G akan memungkinkan operator untuk mendukung self-backhaul nirkabel menggunakan NR dan E-UTRA.

2. Jaringan 5G akan mendukung backhaul nirkabel yang fleksibel dan efisien untuk skenario dalam dan luar ruangan.

3. Jaringan 5G akan mendukung pembagian sumber daya radio yang fleksibel antara fungsi akses dan backhaul.

4. Jaringan 5G akan mendukung konfigurasi akses otonom dan fungsi self-backhaul nirkabel.

5. Jaringan 5G akan mendukung multi-hop wireless self-backhauling untuk memungkinkan perluasan jangkauan dan area cakupan yang fleksibel.

6. Jaringan 5G akan mendukung adaptasi otonom pada topologi jaringan self-backhaul nirkabel untuk meminimalkan gangguan layanan.

7. Jaringan 5G akan mendukung konektivitas topologis redundan pada self-backhaul nirkabel untuk meningkatkan keandalan dan kapasitas serta mengurangi latensi ujung ke ujung.