Dual Connectivity¶
Dual Connectivity (DC) cho phép một UE kết nối đồng thời với hai node RAN khác nhau, mỗi node dùng tài nguyên vô tuyến riêng. Khi hai node dùng hai công nghệ truy nhập khác nhau, ví dụ LTE và NR, kỹ thuật này gọi là Multi-Radio Dual Connectivity (MR-DC). Trang này trình bày các thành phần của DC, các kiểu MR-DC, cách các luồng dữ liệu (bearer) được chia, so sánh với Carrier Aggregation, rồi các ràng buộc về band.
Về số liệu
Nội dung tổng hợp ở mức tổng quan từ các đặc tả 3GPP nêu ở cuối trang, chưa đối chiếu từng điều khoản. Danh sách tổ hợp band cho DC thay đổi theo release, nên tra TS 38.101-3 bản mới nhất khi cần con số chính xác.
Thành phần¶
| Khái niệm | Ý nghĩa |
|---|---|
| MN (Master Node) | Node giữ kết nối điều khiển chính với UE (RRC) và giao tiếp với mạng lõi về báo hiệu |
| SN (Secondary Node) | Node cung cấp thêm tài nguyên vô tuyến, không phải điểm neo điều khiển |
| MCG (Master Cell Group) | Nhóm cell phục vụ bởi MN, gồm PCell và các SCell |
| SCG (Secondary Cell Group) | Nhóm cell phục vụ bởi SN, gồm PSCell (cell chính của SCG) và các SCell |
Khác với CA, hai nhóm cell MCG và SCG có bộ lập lịch (scheduler) riêng đặt ở hai node khác nhau. Trong mỗi nhóm cell, vẫn có thể áp dụng CA như bình thường.
Các kiểu MR-DC¶
Kiến trúc EN-DC. eNB là MN (LTE, giữ điều khiển), gNB là SN (NR, bổ sung tài nguyên).
| Kiểu | Master node | Secondary node | Mạng lõi |
|---|---|---|---|
| EN-DC (E-UTRA-NR DC) | LTE eNB | NR gNB | EPC (4G) |
| NGEN-DC | LTE ng-eNB | NR gNB | 5GC |
| NE-DC (NR-E-UTRA DC) | NR gNB | LTE ng-eNB | 5GC |
| NR-DC | NR gNB | NR gNB | 5GC |
EN-DC là cấu hình của 5G Non-Standalone (NSA) giai đoạn đầu: tận dụng mạng LTE sẵn có làm điểm neo và đặt thêm NR để tăng tốc độ mà chưa cần mạng lõi 5G. NR-DC dùng khi mạng đã là 5G Standalone, có thể gộp tài nguyên giữa hai node NR, thường ở FR1 và FR2 tách riêng.
Phân chia bearer¶
Dữ liệu của UE đi qua các bearer. Ở DC, bearer có thể được kết thúc tại MN hoặc SN, và có ba dạng:
| Dạng bearer | Cách hoạt động |
|---|---|
| MCG bearer | Dữ liệu chỉ đi qua tài nguyên của MN |
| SCG bearer | Dữ liệu chỉ đi qua tài nguyên của SN |
| Split bearer | Dữ liệu được chia ở lớp PDCP và gửi đồng thời qua cả hai nhóm cell |
Split bearer cho phép cộng tốc độ hai node cho một luồng dữ liệu, nhưng đòi hỏi thêm xử lý sắp xếp lại thứ tự gói ở phía nhận và phụ thuộc vào độ trễ giữa hai node.
So sánh với Carrier Aggregation¶
| Tiêu chí | Carrier Aggregation | Dual Connectivity |
|---|---|---|
| Tầng thực hiện | MAC | PDCP (chia dữ liệu giữa hai node) |
| Số bộ lập lịch | Một, đặt tại cùng node | Hai, mỗi node một bộ |
| Công nghệ truy nhập | Cùng loại (LTE với LTE, NR với NR) | Có thể khác loại (LTE với NR) |
| Yêu cầu kết nối giữa node | Cần độ trễ rất thấp nếu các cell ở các site khác nhau | Chấp nhận kết nối có độ trễ lớn hơn (non-ideal backhaul) |
| Trường hợp dùng | Gộp khối phổ trong một nhà mạng, một node | NSA, gộp tài nguyên giữa hai node hoặc hai công nghệ |
Ràng buộc về band¶
Tổ hợp band cho DC được liệt kê trong TS 38.101-3. Ký hiệu có dạng DC_3A_n78A: LTE band 3 làm nhóm cell thứ nhất, NR n78 làm nhóm cell thứ hai.
Ràng buộc đáng chú ý nhất là nhiễu giữa hai band khi UE phát đồng thời. Ví dụ: uplink của LTE band 3 là 1710 – 1785 MHz, hài bậc hai của dải này nằm ở 3420 – 3570 MHz, rơi vào băng thu của n78 (3300 – 3800 MHz). Với những tổ hợp như vậy, đặc tả cho phép giảm độ nhạy thu có kiểm soát (MSD), và mạng phải tính đến điều đó khi chọn tổ hợp.
Các vấn đề khác ở UE: chia sẻ công suất phát uplink giữa hai nhánh LTE và NR, và việc hai node có đồng bộ về thời gian hay không (đồng bộ hoặc không đồng bộ) vì ảnh hưởng tới cách UE xử lý.
Liên quan¶
- Carrier Aggregation: gộp sóng mang trong một node, hoạt động ở tầng MAC.
- Frequency Bands: bảng band và hiện tượng hài, intermod giữa các band.
- RAN Architecture & Splits: kiến trúc gNB, CU/DU/RU mà MN và SN được xây trên đó.
Tài liệu tham khảo¶
- 3GPP TS 37.340: NR, multi-connectivity, overall description
- 3GPP TS 38.101-3: NR UE radio transmission and reception, interworking operating bands
- 3GPP TS 38.300: NR overall description