一個 4G 基站,簡簡單單,清清爽爽。然而,到了 5G 時代,一切就都復雜了起來。為了解決覆蓋、容量、或者在建設初期抱 4G 的大腿,5G 把“雙連接”搞得風生水起。
所謂雙連接,就是手機可以同時連接到兩個基站。這兩個基站可以是一個 4G 基站加上一個 5G 基站,也可以全都是 5G 基站,因此叫做 MR-DC(Multi-Radio Dual Connectivity)或者 NR-DC。
這個架構看起來也不復雜,但一細想問題還挺多。
【資料圖】
這兩個基站有沒有主次之分?雙連接和載波聚合能否共存?控制面在哪個基站上?用戶面數據怎樣分流?對核心網有沒有要求?
首先,雖說這倆基站都是為用戶服務的,但地位上確實有主次之分。
地位高的,叫做“主節點”(MN,Master Node);地位低的,理所當然地就叫“輔節點”(SN,Secondary Node)了。
手機要上網時,首先接入主節點,然后再根據需要添加輔節點。主節點也稱作“錨點”,負責跟核心網的控制面交互。
不論是主節點還是輔節點,內部都還可以支持多個載波進行載波聚合。
對于主節點,內部那一坨載波一聚合,就相當于把多個載波打包成了一組,我們統一叫做主小區組(MCG,Master Cell Group)。
對應的,輔節點內部的多個小區就被稱作輔小區組(SCG,Secondary Cell Group)。
如果我們再繼續下鉆,會想到載波聚合里面的載波也分主次啊,跟這個 MCG 和 SCG 到底咋樣才能和平統一呢?
對于 MCG,跟普通的載波聚合類似,主小區也稱作 Pcell(Primary cell),輔小區還稱作 Scell(Secondary cell)。
對于 SCG,主小區被稱作 PSCell(Primary Secondary cell,主輔小區),剩下的普通輔小區則依舊稱作輔小區 SCell。
不論是 MCG 還是 SCG,主小區無疑是非常重要的,發揮著提綱挈領的特殊作用,因此 PCell 和 PSCell 又統稱為特殊小區(Special Cell,簡作 spCell)。
下面我們來說手機和基站之間的用戶面邏輯鏈路:數據承載。
從手機的視角來看,誰跟我存在收發數據的關系,就是跟誰之間建立的承載。也就是說,手機跟主節點之間的數據承載叫做 MCG 承載,跟輔節點之間的數據承載叫做 SCG 承載。
如果手機跟主節點和輔節點同時存在承載,則叫做分裂承載(Split Bearer),這表明數據在某個節點進行了分流。
由于基站同時跟手機和核心網相連,視野自然比手機寬得多,不但知道數據最終從哪個節點發給了手機,還知道從核心網來的數據流經了哪些節點,有沒有進行分流。
數據分流點,也就是雙連接中跟核心網存在用戶面連接的基站,作為無線承載的終結點,會根據需要選擇是否進行分流。
如果分流點在主節點,但未進行分流的話,自然只有 MN 終結的 MCG 承載;如果分流,則可以形成 MN 終結的 SCG 承載和 MN 終結的分裂承載。
如果分流點是輔節點,但還未進行分流的話,自然只有 SN 終結的 SCG 承載;如果分流,則可以形成 SN 終結的 MCG 承載和 SN 終結的分裂承載。
就一個雙連接,至于搞這么復雜么?
實際上,考慮到連接的是 4G 核心網還是 5G 核心網,基站是 4G 還是 5G 等細分情況,真實情況比這還要復雜。我們在 5G 網絡部署初期 NSA、SA 的一系列選項,本質上就是雙連接這些技術點的應用實例。
下面我們就以 NSA 架構的選項 3x、以及 SA 架構的選項 2 為例,來看看它們都是怎樣實現雙連接的。
選項 3x 本質上是 4G 基站和 5G 基站之間的雙連接,也叫做 EN-DC。核心網采用 4G EPC,4G 基站是主節點,也就是控制面錨點;5G 基站是輔節點,也是用戶面的分流控制點。
對于語音業務,選項 3x 只能走 4G 且不進行分流,這就形成了 MN 終結的 MCG 承載;對于數據業務,如果 5G 基站不進行分流,就是 SN 終結的 SCG 承載,如果進行分流,則會形成 SN 終結的分裂承載。
在選項 2 上實現雙連接叫做 NR-DC,也就是 5G 基站和 5G 基站之間的雙連接。核心網采用 5GC,一個 5G 基站采用 Sub6G 頻段,作為主節點以及分流控制點;另一個 5G 基站采用毫米波頻段,作為輔節點。
隨著 5G 部署的深入,在中頻段 3.5GHz 或者 2.6GHz 獨立組網(選項 2)的基礎上,再通過 NR-DC 疊加毫米波,實現上下行超高速率,已成為越來越多運營商的選擇。
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責任編輯:房家輝
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