Above illustration depicts:

1. External application server which connects to Non-Real Time RIC. Either it can be V2X Server or UAV Server, it depends on the use case. Usually, enrichment information is obtained from the server to use in AI/ML model tuning.
2. Even though here it is shown as different cloud infrastructure for each element of RAN domain, it is also possible to be on the same physical resources. So, O-CU, O-DU can be hosted on the same cloud environment. Consequently, it depends on deployment strategy of the service providers.
3. We can see RAN protocol stack functional split between elements. Example SDAP is hosted by O-CU-UP and RLC, MAC are hosted by O-DU. General idea of the RAN functional split comes from the 3GPP and it has multiple suggestions (Option 1, Option 2, Option 3 etc.). But the O-RAN Alliance obtained Option 7 and Option 2 and specified it in Open RAN.

Which functional split to be used depends on service deployment scenarios such as URLLC, but O-RAN Alliance supports most optimal one as depicted above.

4. Even though 5G Core network is not mandatory to be presented while explaining the Open RAN, but I think it would be better if we can see big picture like connection of O-CU UP with UPF which carries user plane traffic and O-CU CP with AMF which carries control plane traffic.

Open RAN Elements Bundling Options

Although O-RAN specified elements in Open RAN architecture as different nodes and individual E2 and O1 connections to those elements:

• Near-Real Time RIC
• O – CU – CP
• O – CU – UP
• O – DU
• O – RU

It is also possible to bundle these nodes in different deployments options (so far it is specified 7 options by O-RAN), and in this case O1 and E2 interfaces will be connected to the bundle (as group) and manage them as single element.

• Aggregation O-CU-CP and O-CU-UP
• Aggregation Near-RT RIC, O-CU-CP and O-CU-UP

Click on image to enlarge

• Aggregation O-CU-CP, O-CU-UP and O-DU
• Aggregation O-CU-CP, O-CU-UP, O-DU and O-RU

Click on image to enlarge

• Aggregation O-DU and O-RU
• Aggregation Near-RT RIC, O-CU-CP, O-CU-UP, O-DU and O-RU

Click on image to enlarge

References:

• Toward Next Generation Open Radio Access – IEEE Network Magazine 2022
• O-RAN-Architecture-Description, Technical Specification

The post Open RAN with Bullets – Part 2 appeared first on Telecompedia.

Initially I planned to summarize overall Open RAN approach in one post with 3-4 pages, but it will not be possible and may reach up to 10 pages. That is the reason today we will talk about Open RAN architecture overview then upcoming series use cases and split options will be covered. I will try to put the key information with bullets to memorize well. Let’s start with:

– OpenRAN or O-RAN. Are both totally different or working for the same goal ? In a short answer the goal is same for Open RAN approach.

• Without hyphen or space, the term OpenRAN was initiated by Facebook and its partners, and the primary approach is to build 2G, 3G, 4G and 5G RAN solutions based on general-purpose vendor-neutral hardware, open interfaces, and software. It is under global community of organization and companies as Telecom Infra Project (TIP).
• O-RAN is an alliance of many organizations and companies for Open RAN approach. It generates specifications to be tested, produces solutions, and deployed by the vendors and operators respectively.
• So, we if can try recap the main difference between two groups as O-RAN group is to build standards for Open RAN approach and OpenRAN group is mostly to accelerate the development and deployment by the vendors and mobile network operators. This is what I could reach as conclusion so far, maybe later I will be able to find exact differentiation.

– What is the primary purpose of Open RAN approach?

• No more vendor lock-in necessity in RAN domain. It will urge to build multi-vendor ecosystem by the MNOs. Example, RRH can be supplied by Nokia, vDU/vCU can be supplied by Huawei and xApp can be provided by a small software company.
• Intelligent automated RAN domain management and optimization. 3^rd party software developer companies will take major part on it with rApps and xApps (will talk about a bit later in this article with few use cases)
• If there is automation, it is obvious that cost saving will be one of the primary benefits of Open RAN solution. TCO or with complete name total cost of ownership will be reduced.

– How will above targets be achieved?

• Open and interoperable interfaces between multiple nodes of RAN domain. It means, different vendor products will operate smoothly with each other. That is the main job of O-RAN alliance to produce specifications.
• Usage of big data and AI/ML models to make more intelligent of traditional RAN domain.

– How is the high level of O-RAN specified Open RAN architecture ?

– Several new elements can be seen in this architecture like:

• O-Cloud
• O-RU
• O-DU
• O-CU-UP
• O-CU-CP
• O-eNB
• Near-Real Time RIC
• Non-Real Time RIC
• SMO (Service Management and Orchestration Framework)

– As well as several interface names may be not familiar with you:

• O2
• O1
• E2
• A1
• Open FH CUS-Plane
• Open FH M-Plane
• The rest are same with 3GPP specified like E1, F1-c, F1-u, X2-c X2-u, Xn-u, Xn-c, NG-c, NG-u

Before jumping to the introduction of each element and interface in this architecture, let me give a hint that, not everything is new name from scratch. Most of them are similar with 3GPP given name. Just O-RAN alliance added capital “O” in front of existing terms to present them as “Open”. Like vDU is presenting Virtualized DU and here it is O-DU.

• O-Cloud is a cloud computing platform with physical infrastructure (e.g., storage, network card, CPU etc.).
• O-DU (Distributed Unit), O-CU-UP (Central Unit – User Plane), O-CU-CP (Central Unit – Control Plane) may be virtualized network function (VNF) or container network function (CNF) on top of the O-Cloud.
• O-RU is Open Radio Unit, like traditionally known as RRH or RRU but now it supports interoperability with other vendors too. Virtualization of O-RU is future study according to the O-RAN specification.
• O-eNB is an enhanced version of eNodeB which is also known as ng-eNB can work under 5G Core. It is expected to support O-RAN specifications too.

– Near-Real Time RIC, let’s get more details about it:

• Near Real Time means operation and decision time is between 10ms-1s, it is very close to the real time processes of the network elements like in O-CU or O-DU.
• RIC is RAN Intelligent Controller, as cited above that one of the primary purposes of Open RAN approach is automation and management. That is the RIC is doing here.
• Near Real Time RIC collects fine-grained (detailed, low-level) information from the RAN elements through E2 interfaces and may use AI/ML models for further resource control or optimization of RAN elements.
• Near Real Time RIC can host 3^rd party software applications which is called xApp, the amount may be one or more. The role of those xApps can be above mentioned actions like data collection, optimization.
• Near Real Time RIC can be hosted in O-Cloud infrastructure.

– SMO or Service Management and Orchestration Framework, it is similar conventional EMS (Element Management System in various domain like RAN or Core). But SMO has more capability and responsibility like:

• Cloud management and orchestration like scale-in, scale-out. Delete, create, modify resources and software management etc. All is done through O2 interface between SMO and O-Cloud.
• Fault management, configuration management, performance management of RAN elements. All is done through O1 interface between SMO and RAN elements.
• SMO and O-RU, there is an interface between these entities. It is called as Open Fronthaul Management Plane like abbreviated as Open FH M-Plane. SMO role here is to make O-RU start-up installation, software management, fault management, configuration management and performance management.

– Non-Real Time RIC:

• As the name is similar to Near-Real Time RIC, but now the execution times of use cases are not near real time and is almost 1 second or more.
• It is hosted within SMO
• Like Near-Real Time RIC, also Non-Real Time RIC can obtain 3^rd party software applications, and it is called rApp. When we say 3^rd party software application, the full set of SMO can also be supplied by the same vendor which depends on MNO chose.
• Primary roles of Non-Real Time RIC are to enable non-real time optimization of RAN elements, provide policy-based guidance to applications (xApps) of Near-Real Time RIC through A1 interface.
• Non-Real Time RIC also trains AI/ML models and makes data analytics.

References:

• O-RAN-Architecture-Description, Technical Specification
• Telecominfraproject (TIP)
• O-RAN Alliance
• NTT Docomo, 5G Open RAN Ecosystem

The post Open RAN with Bullets – Part 1 appeared first on Telecompedia.

Multiple resources was used in the document, I added note below on related page. I did not remember original resource name for some of them to mention. Sorry for that.

The post 5G Technology Overview and New Radio (2018) appeared first on Telecompedia.

Ona görə də qərar verdim 5G və ondan öncəki istifadə etdiyimiz mobil şəbəkə texnologiyaları haqqında qısa da olsa sadə və öz dilimizdə məqalə yazım. Hər hansı bir yazını bir-başa tərcümə olaraq deyil, oxuduqlarım və təcrübə əsasında. Əvvəlcə digər köhnə deyə biləcəyimiz texnologiyalar haqqında çərçivə daxilində məlumat verim.

Demək olar ki, bütün günü reklamlarda 2G, 3G, 4G və bunun kimi terminlərdən istifadə edilir. Əlbəttə bunları araşdırmış çox insan bilir söhbətin nəydən getdiyini, bilməyənlər üçün:

Əsas simsiz mobil şəbəkə texnologiyaları bunlardı: 1G, 2G, 3G, 4G hansılar ki, bizim ölkəmizdə istifadə olunub və ya hal-hazırda da mobil operatorlar tərəfində istifadədədir. Bəs bu “G” nə deməkdir ? Çox sadə cavabı var. İngiliscə “Generation” yəni Azərbaycan türkcəsində “Nəsil” mənasına gəlir. Misal üçün bunu deyə bilərik ki, 1G dedikdə “birinci nəsil mobil şəbəkə texnologiyaları” nəzərdə tutulur. Bir nəsildə bir neçə texnologiya ola bilər, 1G-dən qısa olaraq başlayaq:

1G nədir ?

1970-ci illərin əvvəllərində “Bell Labs” adlanan elmi araşdırma mərkəzdə yaradılıb və əsasən üç müxtəlif texnologiya ilə ilk istifadəsinə bu illərdə başlanıb:

NMT (Nordic Mobile Telephone), 1981-ci ildə istifadəyə verilib

TACS (Total Access Communication System), 1983-cü ildə istifadəyə verilib

AMPS (Advanced Mobile Phone System), 1983-cü ildə istifadəyə verilib

Əgər doğru məlumatım varsa, Azərbaycanın ilk mobil operatoru olan Bakcell 1994-cü ildə yuxarıda adı çəkilən 1G texnologiyalarından TACS-ın istifadəyə verilməsi ilə qurulmuşdur. Bu texnologiyanın o zamana görə çox geniş imkanları var idisə də, indiki zamanla müqayisədə problemləri həddindən artıq çox olub. Gəlin qısa bir texniki baxış edək:

• Yuxarıda adı çəkilən hər üç texnologiyanın bir-biri ilə işləmə metodu olmayıb
• Danışılan səs analoq siqnal ilə göndərilirdi. Bu o demək idi ki, hər hansı radio qəbuledici cihaz ilə danışıqları rahatlıqıla dinləmək olardı.
• FDMA (Frequency Division Multiple Access) radio iş prinsipi ilə işləyirdi. İndiki halda əgər biz maşınımızda gedərkən hər hansı bir radio FM-ə qulaq asırıqsa, burada hər bir radionun öz tezliyi var deməkdir. 1G texnologiyasında da hər bir istifadəçi ayrıca bir tezlik istifadə edirdi.
• Mobil telefon cihazları çox böyük və ağır idi. Enerji saxlamaq qabiliyyəti çox zəif idi.

2G nədir ?

Bu nəsildə olan mobil şəbəkə texnologiyaları 1G ilə müqayisədə çox inkişaf etdirilmişdi. Ən əsası da, danışıqlar rəqəmsal olaraq şifrələnirdi və sadə qəbul edicilərlə onu dinləmək mümkün olmurdu. 2G rəqəmsal idi. Bu mobil şəbəkə nəslinə əsasən aşağədakı texnologiyalar aid edilir:

GSM (Global System for Mobile Communication): əsasən danışıq və mətn istifadə edilirdi

GPRS (General Packet Radio Service): aşağı sürətli internet üçün və 2.5G olaraq da bilinir

EGPRS (Enhanced Packet Radio Service): bir az daha yaxşı internet üçün və 2.75G olaraq da bilinir

GSM-in işləməsi üçün olan standartları Avropanın Telekom Standartlaşdırma İnstitutu həyata keçirirdi  ( ingiliscə qısa adı ETSI ).

İlk dəfə 1991-ci ildə Finlandiyada ticari olaraq istifadəyə verilən GSM və hal-hazırda da dünyanın əksər ölkələrində istifadəsi davam edir. Çünki mobil telefonla danışıq və əhatə dairəsini nəzərə aldıqda yeni nəsil texnologiyalarla tam yerdəyişmə etmək hələ ki, çox çətindir.

GSM-in texniki xüsusiyyətlərinə baxdıqda üstünlüklərini aydın görə bilərik:

• Digər 2G mobil şəbəkə texnologiyaları ilə birgə işləyə bilirdi.
• TDMA (Time Division Multiple Access) zamana görə bölünən radio metodunu işlədərək bir tezlikdə 8 və daha çox istifadəçi götürə bilirdi hansı ki, 1G-də bu bir istifadəçi idi.
• Qısa mətn yazılarını istifadəçilər bir-birinə göndərə bilirdilər, bu qısa olaraq SMS kimi bilinir. İngiliscə açılışı “Short Message Service”.
• GPRS və EGPRS texnologiyaları ilə birgə işləyərək 2G-də internet xidməti də mövcud olmağa başladı. Ancaq bu internet sürəti 300 kbit/s – 400 kbit/s-i keçməyə imkan vermədəyi üçün, daha da inkişaf etdirilmiş standartlar lazım idi.

3G nədir ?

Bu nəsildə olan texnologiyalara əvvəlkilərindən fərqli olaraq sadəcə səs danışıqlarını əsas götürməyib, eyni zamanda internet xidmətinə də üstünlük verildi. Bu nəsilə aid olan mobil şəbəkə texnologiyaları:

UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)

CDMA2000 (Code Division Multiple Access)

HSPA və ya HSPA+ (High Speed Packet Access)

Hal-hazırda dünyanın bir çox mobil operatorları, Azərbaycan-dakılar da daxil olmaqla UMTS və HSPA+ texnologiyaların birləşimini istifadə edirlər.

UMTS-in yaradılması və inkişafında Yaponiyanın “NTT Docomo” adındakı şirkətin böyük rolu olub. Dünyada qeyri-ticari (1998-ci ildə) və ticari (2001-ci ildə) olaraq da ilk dəfə adı çəkilən şirkət UMTS-i işə salmışdır. Qısa olaraq texniki xüsusiyyətlərinə diqqət yetirək:

• WCDMA (Wide Code Division Multiple Access) radio texnologiya metodu istifadə edilir. Adından da göründüyü “Code” əsaslı işlədiyinə görə əvvəlki mobil şəbəkə nəsillərindən fərqli olaraq bütün şəbəkəni sadəcə bir tezliklə planlamaq mümkündür.
• HSPA ilə UMTS birləşdiyi zaman 21 Mbit/s data sürəti ala bildiyimiz halda, HSPA+ ilə bu 42 Mbit/s qədər çatır. Əksər mobil operatorlar UMTS və HSPA+ ilə olan birləşim texnologiyasını istifadə edirlər.
• UMTS ilə video görüntülü zəng etmə imkanı yarandısa da, hal-hazırda bu xidmətin elə də geniş istifadə olunmadığı görünür.
• İşlək vəziyyətdə olan mobil cihaz UMTS və GSM texnologiyaları arasında keçid etmə imkanına malikdir. Təbii ki, əgər hər ikisinini də dəstəkləyirsə.
• Hal-hazırda istifadə olunan UMTS texnologiyası “3GPP” təşkilatının standartları əsasında işləyir.

Qısaca 3GPP-nin nə olduğuna da nəzər salaq. Bu təşkilat altı ayrı-ayrı ölkə və ərazilərə aid olan təşkilatların əməkdaşlığından ibarətdir: Amerika, Avropa Telekom Standartlaşdırma İnstitutu, Çin, Yaponiya, Hindistan və Cənubi Koreya. Hər bir təşkilatın arxasında araşdırma mərkəzləri, universitetlər, mobil avadanlıq istehsal edən şirkətlər və böyük mobil operatorlar var. Və onların hər birinin təklifi nəzərə alınaraq 3GPP tərəfindən mütamadi “Release” olaraq bilinən seriyalı texniki standartlar buraxılır. Bu nəzəri standartların əsasında istehsalçı şirkətlər (Huawei, ZTE, Nokia, Samsung, Ericsson və sair) öz avadanlıqların hazırlayıb mobil operatorların istifadəsi üçün satışa çıxarırlar.

3GPP sadəcə UMTS üçün yox, eyni zamanda digər texnologiyalar üçün də seriyalı texniki standartlar buraxır.

4G nədir ?

Əslində bu sualın cavabı 4G bazara gələndə bir az fikir qarışıqlığına səbəb oldu. Bəzi telefonlar ekranlarında 4G, 4G+, LTE, LTE+ olaraq göstərməyə başladı. Bəs əslində necədir ?

4-cü nəsil mobil şəbəkə texnologiyalarına aşağıdakılarını aid etmək olar:

LTE (Long Term Evolution): 3GPP-nin 8-ci seriyasından standartlaşdırılmağa başladı, 300 Mbit/s data endirmə və 75Mbit/s data göndərmə olaraq nəzərdə tutulmuşdu. İlk dəfə 2009-cu ildə TeliaSonera tərəfindən Norveçdə istifadəyə verildi.

LTE Advanced: 3GPP-nin 10-cu seriyasından standartlaşdırılmağa başladı. Beş fərqli tezliyin birləşməsi və antena sisteminin artırılması ilə nəzəri olaraq 1 Gbit/s data endirmə sürətinə çatmağa malik olan LTE-Advanced praktik olaraq hal-hazırda 450 Mbit/s – 600 Mbit/s çatmaq mümkün olmuşdur. Telefonların ekranında gördüyümüz 4G+, LTE+ kimi loqolar bu texnologiyanın istifadə olunduğunu göstərir. LTE Advanced bizim mobil operatorlar tərəfindən də istifadə olunur.

LTE Advanced Pro: 3GPP-nin 13-cu seriyasından standartlaşdırılmağa başladı. Burada birləşdirilə biləcək tezliklərin sayı 32-ə qədər çıxdı hansı ki, nəzəri data endirmə sürəti 3 Gbit/s olaraq hesablanıb. 5G texnologiyasının giriş qapısı olaraq da adlandıra bilərik. Hal-hazırda LTE-nin bu versiyası kifayət qədər ölkədə istifadə olunur və 4.5G olaraq adlanır.

WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access): internet xidməti üçün nəzərdə tutulan bu texnologiya 2005-ci illər ətrafında operatorlar tərəfindən istifadə edilməyə başlandı. İndiki halda müqayisə edildiyində UMTS və LTE istifadəsi daha genişdir.

Əsasən LTE istifadə edildiyi üçün, onun texniki xüsusiyyətlərinə nəzər salaq:

• GSM, UMTS, CDMA ilə birgə işləmə qabiliyyətinə malikdir. Yəni işlək vəziyyətdə olan mobil cihaz bu texnologiyalar arasında keçid edə bilər əgər ki, dəstəkləyirsə.
• Radio stansiyadan mobil cihaza göndərmə: OFDMA (Othogonal Frequency Division Multiple Access) radio texnologiya metodu istifadə edilir.
• Mobil cihazdan radio stansiyaya göndərmə: SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) radio texnologiya metodu istifadə edilir.
• Bir tezliklə bütün şəbəkə planlaşdırıla bilər.
• Birbaşa LTE şəbəkəsindən zəng edib danışmaq istəyiriksə, o zaman bu mümkün olmaya bilər. Çünki, bu texnologiyanın danışıq xidmətini dəstəkləməsi üçün əlavə IMS (IP Multimedia Subsystem) şəbəkəsi qurulmalıdır. Maliyyə tərəfi bahalı olduğundan operatorların çoxu hazır qurulmuş 2G və 3G şəbəkələrini danışıq xidməti üçün istifadə edirlər. Yəni, sizin telefonunuz LTE-dədirsə və siz zəng etmək istəyirsinizsə o zaman şəbəkəniz avtomatik 2G/3G-yə gedəcək. Daha sonra ordan zəng başlayacaq. Bu hadisəyə CSFB adı verilib. Burada diqqət edilməsi gərəkən mobil telefonun LTE-ə kilidli qalmamasına fikir vermək lazımdır.

5G nədir ?

Nəhayət məqalənin başlığına uyğun olan mövzuya gəlib çatdıq. Bu sualın cavabı olaraq yalnız “daha sürətli internet” demək texniki tərəfdən çox yalnışdır. Əgər bundan öncəki 4G bəndinə baxış keçirsək görərik ki, normal istifadə üçün LTE texnologiyasının təmin etdiyi internet sürəti qənaətbəxşdir və daha sonrasına elə də ehtiyac yoxdur.

5G külli miqdarda xidmətlər toplusuna xidmət edən bir texnologiyadır. Yalnız sürətli internet demək deyil. Bu texnologiyanın əsas hədəfi İnsan-İnsan, Cihaz-Cihaz və İnsan-Cihaz bağlantılarını təmin etməkdir. Bunu bir az izah edək.

3GPP-ə istinadən toplam 74 sahədə xidmət göstərməsi kimi hesablanan bu yeni texnologiya, nəticədə 3 kateqoriyaya qruplaşdırılmışdır. Yəni bütün xidmət növləri bu üç sahənin daxilindədir. Bəs bunlar hansılardır ?

eMBB (Enhanced Mobile Broadband)

uRLLC (Ultra Reliable Low Latency)

mMTC (Massive Machine Type Communication)

Yuxarıda adları çəkilən hər bir xidmət kateqoriyasının oxşar və fərqli texniki tələbatları var. Xidmət sahələrini göstərmək üçün birincidən başlayaq.

eMBB-in xidmət sahələri:

Əvvəlki mobil şəbəkə nəsillərinin ən böyük hədəfi olan yüksək sürətli internet bu kateqoriyaya aid edilir, yəni 4K, 8K UHD keyfiyyətli video, VR (Virtual Reality), AR (Augmented Reality) kimi xidmətlər. Qısası yüksək internet sürəti.

uRLLC-in xidmət sahələri:

Sənayenin avtomatikləşdirilməsi, sürücüsüz nəqliyyat vasitələri, təhlükəsiz avtomobil idarə etmə, məsafəli tibbi müdaxilə və s.

mMTC-in xidmətləri:

Bu kateqoriya digərlərinə görə daha cəlbedicidir. Demək olar ki, bütün ağıllı cihazların bir-biri ilə bağlanması hesablanıb. mMTC həm də “IoT” olaraq da bilinir, yəni onun bir parçası kimi. Çünki, IoT bundan öncəki texnologiyalarda da daha az tutumla olsa da mövcud idi.

IoT – in mənası “Cihazların İnterneti” anlamına gəlir və ingiliscədə “Internet of Things” olaraq yazılır.

Televizor, soyuducu, isitmə sistemi, yanğın sensoru, qaz sensoru, təhlükəsizlik kamerası, sayğacları və daha nələri mMTC-in xidmət sahəsinə aid edə bilərik. Təbii ki, bunlar hal-hazırda evlərdə istifadə etdiyimiz cihazlar olmayacaq. Yeniləri ilə əvəz olunmalıdır hansılar ki, “ağıllı cihaz” adlandırıla bilər. Bu cihazların hər birində 5G şəbəkəsinə bağlanması üçün SIM karta bənzər vasitəçi olacaq. Və ən maraqlı tərəfi də budur ki, bu cihazların əksəriyyəti batareya ilə çalışacaq (sensor, sayğac və s.) və enerji saxlama müddəti 10 ildən daha çox nəzərdə tutulub. Sual yarana bilər ki, bəs şəbəkəyə qoşulan cihaz necə 10 il enerji saxlaya bilər ? Bu cihazları və işləmə prinsipini mobil telefonlar kimi düşünməyək. Çünki, bunların serverə göndərəcəyi məlumat qərarlaşdırılmış zaman aralığında və çox kiçik paketlər olara göndəriləcək. Əgər evimizdən, ofisimizdən, əkin sahəmizdən uzaqda olsaq da onları mobil telefonlara quraşdırlmış uyğun proqramlarla izləmə imkanımız olacaq.

• Əkin sahasindəki torpağın temperaturu, quruluq dərəcəsi, havası
• Evimizdə qaz sızıntısı, enerji sərfiyyatı, təhlükəsizliyi
• Su, qaz, işıq istifadəsinə nəzarət

Əlbəttə ki, bu qədər xidmətin ərsəyə gəlməsi üçün 5G texnologiyası bundan öncəkilərlə müqayisədə çox inkişaf etdirilməlidir. Sadaladığımız üç kateqoriya üzrə olan xidmətlərin həyata keçməsi üçün texniki parametrlər daha fərqli olmalıdır.

5G üçün 3GPP tərəfindən 2017-ci ilin Dekabr ayında ilk dəfə olaraq radio texniki standart seriyası buraxıldı. Burada deyilən o idi ki, 5G-nin radio hissəsi müvəqqəti mövcud LTE texnologiyasının Core şəbəkəsinə bağlı olaraq çalışacaq. Bura qədər sadaladığımız bütün texnologiyaların bir şəbəkə quruluşu var hansı ki, 4-5 hissədən ibarətdir: Radio, Transmissiya, Core və başqa serverlər. Core hər bir şəbəkədə mərkəzi systemdir.

5G-nin müstəqil işləməsi üçün, onun Core hissəsinin standartları hazırlanmalıdır. Gözlənilən vaxt 2018-ci ilin ortalarıdır.

Texniki xüsusiyyətlərinə diqqət yetirsək:

• Massive MIMO adında antenna sistemi istifadə olunacaq, bu siqnalı gücləndirib və internet sürətini artıracaq.
• 3D Beamforming adında da texnologiya istifadə olunacaq, bu radio siqnalın hər tərəfə deyil bir başa istifadəçiyə fokuslanmağa imkan yaradacaq.
• mmWave tezlik diapazonu da istifadə ediləcək. Ona görə ki, digər tezlik aralıqları artıq mövcud texnologiyalar tərəfindən istifadə edilir.
• Radio və Core şəbəkələri virtuallaşdırılacaq. Bir fiziki avadanlıq üzərində əməliyyatlar proqram təminatı ilə aparılacaq. Misal üçün, yeni bir avadanlıq artırmaq lazım olduqda onu fiziki əlavə etməyə ehtiyac olmayacaq. Sadəcə proqram ilə artırıla biləcək. Bu da öz növbəsində həm vaxt həm də maliyyə tərəfindən xeyli qənaətə səbəb olacaq.
• Small Cell –in sayı artırılacaq, bunun əsas səbəbi mmWave-in istifadə edilməsidir. mmWave (milli meter wave), yüksək tezlik diapazonunda yerləşən və dalğa uzunluğu milli metr səviyyəsində olduğu üçün əhatə dairəsində problem yaşadır. Small Cell kiçik həcmli, daha aşağı enerji ilə işləyən baza stansiyalardır
• Radio stansiyada yerləşən RRH və BBU avadanlıqlarını ayırmaq, stansiyada sadəcə antena və RRH saxlayıb BBU-ları bir neçə mərkəzdə toplamaq imkanı olacaq.
• Radio tərəfdə məlumatın göndərilmə tezliyi 1ms (milli saniyə) olaraq hədəflənib..
• Yuxarıda saydığımız hər bir xidmət kateqoriya üçün ayrıca fiziki şəbəkə qurulmayacaq, bir fiziki şəbəkə üzərində hər xidmət qrupu üzrə virtual şəbəkələr yaradılacaq.
• Hədəflənən pik data endirmə sürəti 20 GBit/s, data göndərmə sürəti isə 10 GBit/s
• 1km² ərazidə bir milyondan çox cihazın bağlantısını təmin etmək.
• Şəbəkə tutum həcmini 1000 dəfədən çox artırmaq.
• İstifadəçinin orta data endirmə sürəti 100 Mbit/s, data göndərmə sürəti 50 Mbit/s

Yuxarıda sadaladıqlarımızdan da göründüyü kimi, 5G sadəcə yüksək internet sürəti təmin etməyib çox keniş bir sahəni əhatə edəcək. Hal-hazırda texnologiyanın araşdırılması və standartlaşdırılması yekunlaşmayıb. Ticari olaraq istifadəyə verilməsi 2020-ci ildə nəzərdə tutulub. Buna baxmayaraq test şəbəkələri yaradılır və bir çox operatorlar 5G-ni yoxlamaq üçün sanki bir-biri ilə yarış içərisindədirlər.

The post 5G nədir ? appeared first on Telecompedia.

The video is broadcasting over YouTube:

The post Smart Home solution with Internet of Things appeared first on Telecompedia.

In this article general overview of 5G will be described, we need to remind that the 3GPP technical specifications for 5G are not fully completed yet. Recently (on 20th of December 2017) at Lisbon – Portugal during the 3GPP’s quarterly plenary meeting, announced the completion of first 5G NR specifications. It was Non-standalone 5G NR specifications. The details was described below. NR means “New Radio”.

— 5G Introduction
— 5G Overall Architecture
— Radio Deployment Modes
— Millimeter Waves
— Massive MIMO
— Beamforming
— Radio Resources

5G Introduction:

The aim of 5G is to provide higher capacity than current technologies, more data speed, lower latency, lower battery consumption, better environment to implement “Internet of Things” and of course all these things are for user satisfaction.

There are some technologies which are key features to achieve the targets in 5G: Millimeter Waves, Massive MIMO and Beamforming. 3GPP specifications are not finished yet for 5G, so the key features might be increased in the future.

5G Overall Architecture:

As legacy technologies, also 5G mainly consists of radio base stations and core network elements.

Simple comparison table

5G network elements and their main functions

• AMF — Access and Mobility Management Function: Access Authentication, Mobility
Management Control, NAS signalling security, AS Security control, Registration Area management.
• SMF — Session Management Function: UE IP allocation and management, Control part of policy enforcement and QoS.
• UPF — User Plane Function: Anchor point for Intra-/Inter-RAT mobility, Packet routing & forwarding.
• PCF — Policy Control Function: Packet routing & forwarding, Packet routing & forwarding.
• UDM — Unified Data Management: Packet routing & forwarding.
• NRF — NF Repository Function: This is a new functionality that provides registration and discovery functinality so that network functions (NF) can discover each other and communicate via application progamming interfaces.

• gNB: Node providing NR (New Radio) user plane and control plane protocol terminations towards the UE, and connected via the NG interface to the 5GC.
These are main function of gNB:
Radio Bearer Control, Radio Admission Control, Connection Mobility Control, Dynamic allocation of resources to UEs in both uplink and downlink, IP header compression, encryption and integrity protection of data.

Radio Deployment Modes:

As mentioned above, recently 3GPP announced the completion of first 5G NR specifications. It was non-standalone 5G NR specifications, so it means 5G base station (it is called as gNB) is allocated with an LTE eNodeB and connected to the 4G Core Network (EPC) with S1-U interface to carry user traffic. But user control plane is connected over LTE eNodeB to the core. In this scenario the 5G works as a secondary cell to improve throughput and capacity.

For standalone architecture 5G core network is required to deploy, which is called as NG-Core or 5GC. Here “NG” means Next Generation.

Millimeter Waves:

Target of 5G is to provide higher capacity and more internet speed, but how? Most of the frequency bands are occupied and used by the existing technologies. So there should be a new band which has never been used in large scale. And there is such kind of band which is “Millimeter Waves” and the range is between 30 GHz and 300 GHz. Why do we call it as “millimeter”? Because its wavelength is too small if we compare it with existing used frequencies. Wavelength starts from 10 mm to 1 mm and that is the reason it is called as “millimeter waves”. Abbreviated version is “mmWave”

Currently following frequency ranges are allocated for 5G usage, it might be changed in the future:

There is a drawback of millimeter waves, the waves cannot easily penetrate buildings or obstacles because of shorter wavelengths. To handle this issue there are several solutions, which two of them are:

Small cells: mini base stations with less power, we can call it as street level sites.
Massive MIMO: will be described on the next clause.

Massive MIMO:

MIMO means multiple input multiple output. Currently legacy MIMO is being used by GSM, WCDMA or LTE technologies. It might be 2T2R, 4T4R or 8T8R (here “T” is the transmitting part, and “R” is the receiving part). There is an advanced version of legacy MIMO which is called “Massive MIMO” or “Very Large MIMO”, “Hyper MIMO”. It is applicable to be used in 5G base stations and can support about a hundred ports even more, which means many antennas can allocate on a single array. Consequently a base station can send and receive signals from many users at once, increasing coverage and capacity in the network. Massive MIMO is not only limited with 5G mmWave spectrum, it can also be used in LTE-Advanced Pro or 3500 MHz at 5G.

We can give a question, if number of antenna elements are huge then what about size of antenna panel? It is ok, no issue. Because wavelength of mmWave is too small then size of antenna elements will be smaller.

One more question, if there are many antenna elements and signals are crossing each other. Will it cause for interference? There is a solution for this case. It is beamforming.

Beamforming:

Beamforming is a signal processing technique for radio base stations which identifies the most effective route for data delivery to a particular user. As mentioned above, mmWave cannot easily pass through buildings or obstacles. With Beamforming technique, a signal will be focused and directed to a user, rather than transmitting in many directions at once. Consequently it reduces interference for the neighboring users and can strengthen the signal due to concentrating on one user.

Radio Resources:

There is no too much variations in radio part and it is similar to LTE with some changes. Multiple OFDM subcarrier spacing are supported in 5G. It is called “Numerologies”. In LTE it was just 15kHz. 5G radio part will be described with details and shared soon.

The post 5G Overview appeared first on Telecompedia.