5G NSA vs SA

 In Komunikazioak eta hodei-konputazioa

Sarrera hau beste hizkuntza hauetan dago eskuragarri: Español

Duela aste batzuk Orangek bere 5G SA sarea (komertzialki 5G+ deiturikoa) honako 4 hiri hauetan eskuragarri jarri zuela iragarri zuen: Madril, Bartzelona, Valentzia eta Sevilla. Hala ere, lehenengoa izan arren, gainerako operadoreek ere antzeko planak dituzte: Movistarrek bere 5G SA sarea aurten bertan (2023) hedatzeko asmoa du, eta Vodafonek gauza bera egitea aurreikusten du 2024 urtean. Hala ere, nola liteke hori albiste izatea erabiltzaileok duela bi urtetik 5G sareak erabiltzen ari garela suposatzen bada? Galdera hori erantzun ahal izateko, lehenik eta behin, telefonia mugikorreko sare baten oinarrizko azpiegitura nolakoa den eta zer elementuz osatuta dagoen aztertu behar dugu.

Sare elementuak

Telefonia mugikorreko sare bat 3 elementuz osatua dago: sarearen nukleoa (core – 5GC), antena-sistema (RAN – 5GNR) eta terminal/telefono mugikorrak (UE).

Nukleoa (core – 5GC) sarerako sarbidea modu globalean kudeatzen duena da: zein bezero sar daitezkeen eta zein ez zehazten du, terminal batek nabigatu dezakeen abiadura mugatzen du, gailu bakoitza zein antenatara konektatu behar den zehazten du… 5G nukleoek dakarten hobekuntza garrantzitsuenetako bat “network slicing” egiteko gaitasuna da: azpiegitura fisiko komun baten barruan azpisare birtualak sortzeko aukera ematen duena, banda-zabalera bat eta komunikazio-denbora esklusibo bat bezero bati erreserbatuz. Horrek, bezero horren datu-fluxua bermatuta egotea eta sarera konektatutako gainerako bezeroen interferentziarik ez jasatea ahalbidetzen du, eta hori oso garrantzitsua da denbora errealeko komunikazioetarako. Teknika horri esker, adibidez, aldi berean, latentzia baxuko konexioa eman diezaiokegu ibilgailu bati eta banda zabalera handiko konexioa streaming bidezko emisioa egiten duen kamera bati.

Antena-sistemak (RAN – 5GNR), bestalde, terminal mugikorrak sarera konektatzeko aukera ematen du, airearen bidez hedatzen diren irrati-seinaleak igorriz. Seinale horiek hainbat parametro konplexuren arabera konfigura daitezke (igorpen-maiztasuna, portadoren zabalera eta abar), eta, horiek konfiguratzeko erabiltzen ditugun balioen arabera, hainbat abantaila eta desabantaila lortu ditzakegu: estaldura txikiagoa baina abiadura handiagoa, estaldura handiagoa baina abiadura txikiagoa, eta abar.

Terminal mugikorrak (UE), antena-sistemetara konektatuz, 5G sare baten parte izan daitezkeen gailuak dira, eta, horrela, Interneten nabigatu edo telefono-deiak egin ditzakete. Terminal mugikorrez ari garenean, smartphone baten irudia datorkigu burura beti, baina 5G modemak eskuragarri edukitzeak erraztu egin du ia edozein gailu motari 5G konektibitatea ezartzea: portatilak, ibilgailuak, beso mugikorrak, robot autonomoak, etxetresna elektrikoak…

Sare bat zein elementuk osatzen duten argi dugunez, 4G eta 5G osagaiak nahastuz zer konposizio mota aurki ditzakegun zehaztuko dugu.

Arkitekturak

5G sistemarekin lotutako operadoreek egindako lehen ekintzetako bat antena berriak hedatzea edo eguneratzea izan zen, sare berriaren ezaugarri fisikoekin (maiztasunak, portadorak) bateragarriak izan zitezen. Hala ere, irrati-sistemaren eguneratze horrek ez zuen sareko nukleoren eguneratzea ekarri eta, beraz, antena berriak 4G nukleo bati konektatutak jarraitzen zuten. Hau da operadoreek duela urte pare batetik hona saldu diguten 5G sistema eta teknikoki 5G NSA (non-standalone) bezala ezagutzen dena. Irudi honek (bandaancha.eu orritik eskuratua) sare mota honen arkitektura islatzen du:

Arquitectura 5G NSA

Irudian ikusten den bezala, gailu bakoitza mota desberdinetako bi antenetara konektatu behar da, nahita nahiez. Alde batetik, 4G sistemaren bidez, terminala nukleoarekin komunikatuko da sareko baimenak eta erabilgai dituen antenak zehazteko, besteak beste. Arkitektura honetan, 5G irratia bigarren mailako kanal gisa erabiltzen da deskarga-/igoera-abiadura handitzeko, irrati-sistema berriak ematen duen aparteko banda-zabalera aprobetxatuz.

Orange-k iragarri berri duena, ordea, natiboki 5G hitz egiten duten elementuez osaturiko lehen zerbitzu komertziala da: bai nukleoa (5GC) eta bai irrati-sistema (5GNR), irudi honetan ikus daitekeen bezala:

Arquitectura 5G SA

Arkitektura honi esker, terminalek, banda-zabalera handiagoa ahalbidetzen duten antenak erabiltzeko aukera izateaz gain, ‘network slicing’ bezalako hobekuntzak aprobetxatu ditzakete ere, 5G nukleo batera konektatuak baitaude. Gainera, 5G espezifikazioan nukleoa unitate txiki independenteetan banatu dela eta unitate horiek hainbat puntu fisikotan instalatu daitezkeela azpimarratzea garrantzitsua da. 4G sareetan nukleo osoa operadorearen datu-zentroan instalatzea beharrezkoa zen bitartean, antenetatik oso urrun, orain posible da core-aren zati batzuk irrati-sistemara hurbiltzea. Horrela, latentzia hobeak lortu daitezke eta azken bezeroei zerbitzu hobeak eskaintzeko aukerak sortzen dira. Aurretik azalduriko guztiagatik, arkitektura honek, teknikoki 5G SA (standalone) deritzonak, komunikazio-sare berriaren abantailak ahalik eta gehien erabiltzea ahalbidetuko du.

Erlazionatutako proiektua

Komunikazioak eta hodei-konputazioa