BudapestiMűszakiésGazdaságtudományiEgyetem

HálózatiRendszerekésSzolgáltatásokTanszék

MobilKommunikációésKvantumtechnológiákLaboratórium

Jegyzet (részlet) Mobil kommunikációs hálózatok

Készítette:

GódorGyőző

Dr.JakóZoltán

KnappÁdám

2018.november28.

1

1 A jövő mobil hálózatai, 5G

Jelen fejezetben egy rövid kitekintést adunk a jövő mobil hálózataira, illetve bemutatjukazokatazígéretestechnológiákat,amelyeketajövőmobilhálózataibanalkalmaznifognak.Ajegyzet írásakoraz5G-shálózatokszabványosításamégzajlott, ígyabemutatottújításokaszabvány jelenlegi (2018.08.) állapotát tükrözik. A fejezetben szót ejtünk a felhő alapúhozzáférési hálózatról, illetve a masszív MIMO rendszerekről, továbbá a látható fénythasználórendszerekről,mintpéldáulLi-Fi.

1.1 5G hálózatok, a szabványosítás jelenlegi állapota

Az5GszabványosításátazIMT2020projektkeretébenvalósítjákmeg.Afolyamat2016-bankezdődöttésatervekszerint2020-ban indulnakelazelsőközcélú5G-smobilhálózatok.Aszabványosításbana3GPPisaktívanrésztvesz,azIMT2020projektcélkitűzéseitfigyelembevéve.Aszabványosítástöbbkörbenún.„release”-ek,azazszabványgyűjteményekkiadásávaltörténik.Az5Gszabványosításidővonalaa01.ábránlátható.

1.ábra:Az5G-shálózatokszabványosítása(2018)

Az5Gszabványosításasoránháromkövetelménytípust,„profilt”fogalmaztakmeg:

1. eMBB(enhancedMobileBroadband),2. URLLC(UltraReliableLowLatencyCommunications),3. mMTC(massiveMachineTypeCommunications).

2

Az5G-shálózatoknak,hogymegfeleljenekafentemlítettprofiloknak,erőskövetelményeketkellkielégíteniük.Ezeketakövetelményeketa01táblázatbanfoglaltukössze.

1.táblázat:5G-skövetelmények

Felhasználóiadatsebesség

• DL:100Mbps–1Gbps• UL:50Mbps–500Mbps

Max.adatsebesség • DL:20Gbps• UL:10Gbps

Max.spektrálishatékonyság

• DL:30bit/s/Hz• UL:15bit/s/Hz

Sávszélesség 100MHz–1GHz

Mobilitás 500km/h-ig

Késleltetés • URLLC:0.5ms(rádiósinterfészen)

• eMBB:4ms(rádiósinterfészen)

Kapcsolatsűrűség 250000felhasználó/km2

Energiahatékonyság 100xIMT-Advanced

Területiforgalomikapacitás

15Mbps/m2

1.2 5G NR architektúra

Az 5G-s architektúra két fő részből tevődik össze. Ez az 5GC – 5G Core Network (azaz amaghálózat) és az NG-RAN (New Radio, „új rádiós”, hozzáférési hálózat). Az 5G-shálózatokbanazalábbialapelvekéskoncepciókkerültekközéppontba:

• Felhasználói sík (User Plane – UP) és vezérlő sík (Control Plane – CP)funkcióinak szétválasztása, ami független skálázhatóságot, fejlődést ésrugalmastelepítéstteszlehetővé.

• Modulárisfunkciótervezés(pl.hálózatiszeletek–networkslicing).

• A folyamatok szolgáltatásokként való definiálása (ha lehet), így azújrafelhasználásukegyszerűbbéválik.

• Függőségekminimalizálásaahozzáférésihálózatésamaghálózatközött.

• A hálózati funkciók közvetlenül más hálózati funkciókkal isegyüttműködhetnek,haszükséges.

• Egységesítetthitelesítésikeretrendszertámogatása.

• „Állapotmentes”hálózatifunkcióktámogatása,amikbenaszámításierőforráselvanválasztvaatárolásierőforrástól.

3

• Képességfelderítéstámogatása.

• Egyidejű hozzáférés a helyi és központi szolgáltatásokhoz. UP funkciók ahozzáférési hálózatba is telepíthetők az alacsony késleltetésű szolgáltatásokéslokálisadatokmiatt.

A jegyzetben főleg aNRhozzáférési hálózattal foglalkozunk, de röviden amaghálózatot isbemutatjuk.Amaghálózatbanentitásoktalálhatóak,amelyekazalábbifunkciókatvalósítjákmeg:

• AMF:AccessandMobilityManagementFunction,• UPF:UserPlaneFunction,• SMF:SessionManagementFunction.

AzAccessandMobilityManagementFunction(AMF)feladatiközétartozikaNAS,azazazUEés az AMF között zajló jelzésüzenetek kezelése és biztonságossá tétele (pl. hitelesítés),továbbáazAS,azazazUEésabázisállomásközöttzajlójelzésüzenetekbiztonságossátéttele.Az AMF felel a mobilitási jelzés üzenetek kezeléséért és a rendszeren belüli, valamintrendszerek közöttimobilitás támogatásért,mint például paging üzenetek vezérlése, tétlenállapotúUE-kfelderítése.

A User Plane Function (UPF) feladata a horgony pont biztosítása, hiszen az UPF egyadathálózati átjáró, így részt vesz a csomagok irányításában és továbbításában. Az UPFfeladatatovábbáaQoSszabályokkezelése,betartatásaésazadatforgalomnyilvántartása.

ASessionManagementFunction(SMF)feladataasession-ökkezelése,IPcímkiosztásazUE-k számára, illetve az IP címekmendzselése. Természetesen az SMF is részt vesz aQoS ésszabályokérvényesítésében.

2.ábra:5Garchitektúra

Ahogy a 02. ábrán is láthatjuk, az egyes entitások között az alábbi (logikai) interfészekteremtikmegakapcsolatot:

4

• Xninterfész:gNBésng-eNBközött,• NGinterfész:5GcoreésRANelemek(gNB,ng-eNB)között.

A hozzáférési hálózatban (NG-RAN) két féle entitás található: a ng-NB és a gNB. Látható,hogyaszabványkétNodeBtípustemlít:

• ng-eNB:eza„hagyományos”4G-s(LTERelease15-nekelegettevő)NodeB.EzafajtaNodeBnemtudjaaNR-t,E-UTRAhozzáféréstbiztosítamobiloknak.

• gNB:avalóban5G-sNodeB,NR-tistudkezelni.

A NodeB-k funkciójukat tekintve nem térnek el a korábbi 4G-s szerepüktől. A NodeB-kfeladataiköztszerepelarádióserőforrásmenedzsment,azazrádiósvivőkvezérlése,rádióshozzáférés vezérlése, kapcsolati mobilitás vezérlés, ütemezés, paging, broadcastinformációksugárzása,kapcsolat fel-és leépítésstb. Itttörténikaz IPfejléctömörítése,azadatoktitkosításais.ANodeBszállítjákafelhasználóisíkadataitazUPF-nek,illetveajelzésadatokatazAMF-nek.

1.2.1.1 gNb felépítése AgNBfelépítésekicsiteltéra„hagyományos”eNB-től,ugyanistöbbfélelogikaiegységekbőlállhatössze,amita3.ábraillusztrál:

• Központiegység(CentralUnit–CU),• Elosztottegység(DistributedUnit–DU),• Távolifejegység(RemoteRadioHeads–RRH).

3.ábra:gNBfelépítése

5

Az egyes logikai egységek között az F1 és F2 interfészek teremtik meg a kapcsolatot. Azoperátorok azt javasolják, hogy a 3GPP szabványosítsa az F1 és F2 interfészeket, hogy atöbbgyártóskörnyezetnekkedvezzenek.Ugyaniselőfordulhat,hogyagNBközpontiegységétésatávolifejegységetkétkülönbözőgyártókészíti,ilyenkorpedigaszabványosinterfészekbiztosítjákakompatibilitástésegyüttműködéstazeszközökközött.

A rádiós interfészaz1,2és3. rétegből tevődikösszeakárcsakazLTE-ben.Azelső rétegafizikai réteg,amásodik rétegaközeghozzáférési (MAC)rétegésaharmadikrétega rádióserőforráskezeléséértfelelősRRCréteg,ahogya04.ábránislátható.

4.ábra:Rádiósinterfészfelépítése

Afentiábraegyáltalánosrádiósinterfészfelépítésétmutattabe.Afizikairéteggel(Layer1)későbbfoglalkozunkrészletesen,ezértmoströgtönamásodikréteggelkezdünk.Amásodikrétegaz5G-benazalábbirészekbőltevődikössze:

1. MediumAccessControl(MAC): feladataa logikaicsatornákéstranszportcsatornákközti leképzés megvalósítása. Felelős az adatcsomagok multiplexálásáért/de-multiplexálásáért, illetve a transzport blokkok összeállításáért. Az ütemezésiinformációk jelentése és a hibajavítás (HARQ) is a feladatai közé tartozik, illetve adinamikusütemezésmegvalósítása.

2. Radio Link Control (RLC): feladata a csomagok sorrend helyességének beállítása(szekvencia szám kiosztás), ARQ hibajavítás. Ugyanakkor, ellentétben az LTE-vel,ennekarétegneknemfeladataacsomagújrarendezés(reordering),illetveacsomagösszefűzés(concatenation).

3. PacketDataConvergenceProtocol(PDCP):feladataaduplikáltcsomagokkiszűrése,csomag újra rendezés (reordering), illetve a csomag összefűzés (concatenation) ésfejléctömörítés(ROHC).

4. ServiceDataAdaptationProtocol(SDAP):AQoSbetartásáértfelelősfunkció.

Nézzükmeg,hogyantörténikaz5G-benazadatoktovábbításaazegyesrétegekközött:

A05-07.ábrákazadatoktovábbításátmutatjákbeaz5GNR-benaziméntemlítettfunkciókésrétegekközött.

Radio Resource Control (RRC)

Medium Access Control(MAC)

Transport channels

Physical layer

Con

trol /

Mea

sure

men

ts

Layer 3

Logical channelsLayer 2

Layer 1

6

RByRBx

IP Packet

H SDAP SDU

PDCP SDUH

RLC SDUH

MAC SDUH H

IP Packet

H SDAP SDU

PDCP SDUH

RLC SDUH

MAC SDU

IP Packet

H SDAP SDU

PDCP SDUH

SDU SegmentH

MAC SDU

SDU SegmentH

H H MAC SDU

...

...

...

...

MAC PDU – Transp ort B lo ck

PDCP

RLC

SDAP

MAC

n n+1 m

5.ábra:5Gadatáramlás

Segm .ARQ

Multiplexing UE1

Segm.ARQ...

HARQ

Multiplexing UEn

HARQ

Scheduling / Priority Handling

Logical Channels

Transport Channels

MAC

RLC Segm .ARQSegm .ARQ

PDCPROHC ROHC ROHC ROHC

Radio Bearers

Security Security Security Security

...

RLC Channels

SDAP QoS flowhandling

QoS Flows

QoS flowhandling

6.ábra:5GNRdownlink2.rétegstruktúrája

7

Multiplexing

. ..

HARQ

Scheduling

Transport Channels

MAC

RLC

PDCP

Segm .ARQ

Segm.ARQ

Logical Channels

RLC Channels

ROHC ROHC

Radio Bearers

Security Security

SDAP

QoS Flows

QoS flowhandling

7.ábra:5GNRuplink2.rétegstruktúrája

1.2.1.2 Logikai csatornák az 5G-ben Mielőtt rátérnénk a NR újdonságaira, bemutatjuk a logikai csatornákat is. A MAC rétegfeladata a fizikai csatornák logikai csatornákra történő leképzése. Az 5G-ben (hasonlóan a4G-hez)azalábbilogikaicsatornákatdefiniálták:

Ø BroadcastControlChannel(BCCH),Ø PagingControlChannel(PCCH),Ø CommonControlChannel(CCCH),Ø DedicatedControlChannel(DCCH),Ø DedicatedTrafficChannel(DTCH).

Alogikai-ésfizikaicsatornákköztileképzésa08.ábránlátható.

8

PCCH

Upper layers

Control

PCH

BCCH

BCH

HARQ

DL-SCH UL-SCH RACH

(De-) Multiplexing

Logical Channel Prioritization (UL only)

Lower layer

MAC-controlCCCH DCCH DTCH

Random Access Control

8.ábra:Logikaicsatornákaz5G-ben(MACréteg)

1.2.1.3 5G NR – New radio ANRnyújtottaújításokmindháromrétegbenmegtalálhatóak,ennél fogvakülöntárgyaljukazegyesrétegekbenlévőújdonságokat.ANRújdonságaita09.ábrafoglaljaössze.

9.ábra:5GNRújdonságai

AzNRvivőfrekvenciájaa1-100GHz-estartománybanműködhet.Többújfrekvenciasávkerülbevezetésre,ezeketkétfőcsoportbasoroljuk,attólfüggően,hogy6GHzalattvagyfelettvana vivőjük. Utóbbiak az milliméteres hullámhosszúságba eső sávok, azaz ún. mmWavefrekvenciasávok.

AmodulációésatöbbszöröshozzáférésirendszertekintetébennincsnagyeltérésazLTE-hezképest, továbbra is OFDM alapokon valósul meg. A szabványosítás korai szakaszábanfelmerült,hogyahagyományosciklikusprefixesOFDM(CP-OFDM)hullámformátlecserélik,

9

végül ezek a terveket elvetették és a CP-OFDMmellett döntöttek az 5G esetén is. A CP-OFDMműködésénekvázlataa10.ábránlátható.

Transform Precoding*

Sub-carrierMapping IFFT CP Insertion

*Optionally present in UL, not present in DL

10.ábra:5G–CP-OFDM

Azértérdemesmegjegyezni,hogyaz5GNR-benalkalmazottCP-ODFMnemteljesenegyezikmega4GLTE-sel.Afőkülönbségazalvivőkköztitávolságbankeresendő.Míga4G-sOFDMesetén a szabvány fix 15kHz-es alvivő távolságot ír elő, addig az 5G-ben az alvivőtávolságnem állandó, hanem 2 hatványai szerint multiplikálható. Ezt nevezi a szakirodalomnumerológiának(numerology).

A modulációkban sincs számottevő változás, a korábban is bevált, LTE-ben alkalmazottmodulációkathasználjaaNRis,mintpéldáulBPSK,QPSK,16-64-256-1024QAMminduplink,minddownlinkirányban.Ugyanakkorjelentősaváltozásakeretstruktúrában,köszönhetőenanumerológiának.Ezenkívüla4G-benacsatornakódoláshozalkalmazottún.Turbokódokmellett megjelentek új kódolási eljárások, mint például a Polár kódolás és az LDPC (Low-densityparity-check).TovábbiújdonságnakszámítaMasszívMIMO,illetveanyalábformálásmegjelenése is az5G-ben.Nohaezeka technológiákmáraz LTE-ben is léteztek, az5GNRszabványosításasoránnagyobbfigyelmetkaptak.

1.2.1.4 Numerológia Anumerológiatehátaváltozathatóalvivőtávolságot jelenti.Azalapalvivőtávolságaz5G-ben15kHz.Askálázásifaktorkettőhatvány2µ,aholµ∈{0,1,...,4},vagyisazalvivőtávolságpontos értéke: 15 KHz * 2µ. µ értékétől függően a legkisebb alvivő távolág 15 kHz,míg alegnagyobbalvivőtávolság480kHz.

2.táblázat:5GNRváltoztathatóalvivőtávolságai

µ 15KHzx2µ Ciklikusprefix Adatátvitelretámogatott?

Szinkronizációratámogatott?

0 15 Normál Igen Igen1 30 Normál Igen Igen

2 60 Normál,Kiterjesztett Igen Nem

3 120 Normál Igen Igen4 240 Normál Nem Igen

AkeretstruktúramegegyezikazLTEkeretstruktúrakialakításielvével.Azegyetleneltéréstanumerológia bevezetése jelenti.Ugyanis a rádiós keret itt is 10mshosszú és ugyanúgy 10

10

darab1mshosszúslot-bólállössze.Abbanazesetben,haazalvivőtávolság15kHz,akkor1időrésben14szimbólumvanésa14szimbólumhossza1ms.A11.ábraszemléltetiaz5GNRkeretstruktúráját.

11.ábra:5Gkeretstruktúra–Numerológia(µ=0)

Ugyanakkor, ha az alvivő távolságmegnő, például 60kHz-re, akkor a 14 szimbólumhossza0,25msaz1mshelyett,ahogya12.ábraillusztrálja.

12.ábra:5Gkeretstruktúra–Numerológia(µ=2)

11

1.2.1.5 Időosztásos keret struktúra az 5G-ben Az NR keretstruktúra támogatja a TDD és az FDD működési módot licenszelt és nemlicenszelt frekvencia sávokon is. Néhány rövid példán keresztül bemutatjuk a TDDkeretfeltöltés variánsait. A szabvány nagyfokú szabadságot ad a slot feltöltéséhez, példáulnagydownlink irányúkommunikációeseténaz időrés jelentős részedownlink irányú,vagyfordítva jelentős uplink irányú forgalom esetén a slot többsége uplink irányú forgalmatszállít.Ezláthatóa13.ábrán.

13.ábra:NRTDDkeretstruktúra

A változtatható alvivő távolság (numerológia) egyik nagy előnye, hogy ha nagyobb azalvivőtávolság, akkor a sloton belül az OFDM szimbólumol ideje kisebb lesz. TDDüzemmódbanezaképességkihasználhatóahibáscsomagokújraküldésénekgyorsítására.AzLTE-benegyTDDdownlinkeseténahiba jelzésére (NACK) fix időrés volt dedikálva (uplinkslot), majd az eNB ismét elküldte az adott csomagot pár slottal később. Viszont anumerológiának hála az 5G-ben (mivel kisebb az adott OFDM szimbolúm idő) jóvalhamarabb észlelhető a hiba és az újraküldés is sokkal hamarabb megtörténhet. Ezt akülönbségetillusztráljaa14.ábra.

14.ábra:4GLTEésaz5GNRnyugtázásimechanizmusaazalkeretben

12

1.3 Forgalomnövekedés, „kapacitás-kocka”: a kiszolgálás lehetséges módjai

A kapacitás kocka, mint absztrakt fogalom, nagyon jól szemléleti a kapacitás bővítéséneklehetségesirányvonalait.Ahogyaza15.ábránislátható,akapacitásbővítéséneklehetségesmódjaiakövetkezők:

• cellaszámnövelése,szupersűrűcellastruktúrakialakítása;• spektrális hatékonyság növelése: jobb modulációs eljárások alkalmazása, illetve

MasszívMIMOalkalmazása;• frekvenciasávbővítése:együttműködésmásrendszerekkel,pl.Wi-Fi-vel.

15.ábra:Kapacitáskocka

1.4 Attocellás hálózatok, magasabb sávokban

Ahogyarrólmárkorábbanírtunk,az5Gsokfrekvenciasávonleszképesüzemelni,amiketkétkategóriáraoszthatunkfel:

• sub-6GHzfrekvenciasávok,azaz6GHzalatt(450MHz-6GHz),• mmWavefrekvenciasávok,azaz6GHzfelett(24250MHz-52600MHz).

A 6GHz alatti sávok esetén a maximális sávszélesség 100MHz. Továbbá az alábbi alvivőtávolságokat lehet alkalmazni: 15 és 30kHz, illetve bizonyos esetkben 60kHz. AmmWavetartományban a maximális sávszélesség 400MHz, ugyanakkor itt az engedélyezett alvivőtávolságok60,illetve120kHz.Az5Gáltalhasználhatófrekvenciasávokata16ábramutatja.

13

16.ábra:5G-sfrekvenciasávok

1.5 Masszív MIMO rendszerek; koordinált multipont átvitel; lehetőségek korlátai

Az5G-srendszerekbenaMasszívMIMOésakoordináltmultipontátvitel fontosszerephezjut. Ebben a fejezetben röviden bemutatjuk a két rendszer nyújtotta lehetőségeket, azokelőnyeitéshátrányait.

1.5.1 Masszív MIMO

A Masszív MIMO (mMIMO) alatt olyan antenna rendszer kialakítást értünk, ahol ahálózatbanrésztvevőelemek,azazbázisállomások jelentősszámú,pl.32,64vagyakár128antennávalrendelkeznek.Amobilkészülékekjellemzőenkevesebb,6,8,vagyakár16darabantennáttartalmazhatnak.Aszakirodalombanazadó-ésvevőantennákszámátfelszoktáktüntetni,ígypl.a4x4MIMO4darabadóés4darabvevőantennáttartalmaz.

17.ábra:PéldaaMasszívMIMOrendszerre

Az ilyen nagyszámú antennát tartalmazó, több felhasználó kiszolgálására használt (MU-MIMO)rendszerekkelakártízszernagyobbrendszerszintűkapacitásérhetőel,ésakár10UEis képes ugyanazon a fizikai erőforráson kommunikálni. AMasszívMIMO számos előnnyelrendelkezik:

• nagyspektrálishatékonyság,• nagyenergiahatékonyságérhetőelamMIMOrendszerekkel,

14

• nagyobbmegbízhatóságatöbbantennákköszönhetően,• afelhasználókköztiinterferenciamértékeisalacsonyabb,• könnyebbütemezéstmegvalósítani,• meghibásodásellenjobbanvédett,• olcsóantennákbólismegépíthető.

Ugyanakkor a következő hátrányokkal, illetve nehézségekkel kell szembe nézni: hanagyszámúadatfolyamotszeretnénkmultiplexálni,nagyonjócsatornabecslésrevanszükségmindenantennapárközött.EzFDD-benkülönösensokoverheadetjelent,emiattsokancsakTDD-revizionáljákasokszorsokantennásMIMO-srendszereket.Apilotjelekmiatterőforrás„pazarlás” történik, ugyanis ezek csökkentik a felhasználói kommunikációra használhatóerőforrásokat. Ugyanakkor pilot szennyezés (interferencia) is történik a szomszédos cellákközött,amiremegoldás lehetacellákközöttiegyüttműködés(pl.apilot jeleketegyüttesenütemezik).

Az LTE szabványok az alábbi MIMO átviteli módokat támogatják (ezért valószínű, hogyhasonlóleszaz5G-benis).

18.ábra:MasszívMIMOmódok

1.5.2 Coordinated MultiPoint (CoMP)

Akoordináltmultipontaztjelenti,hogyazadatésacsatornaállapotinformációk(CSI)megvannakosztvaaszomszédosbázisállomásokközöttazért,hogykoordinálnitudjákadownlinkátvitelt és az uplinken vett jeleket közösen dolgozzák fel. A koordinált ütemezés vagynyalábformálássoránazUEegybázisállomássalkommunikálmindkétirányba,deavezérlésiinformációk koordináltak a különböző elemek között. A közös feldolgozás során több,közösen koordinált BS kommunikál egy UE-vel párhuzamosan. Ezeket a módszereketillusztráljaa19.ábra.

15

19.ábra:Koordináltmulti-pont(CoMP)kommunikációfajtái

ACoMPelőnye, hogy ahálózat jobb kihasználtságát teszi lehetővé azáltal, hogyegyszerretöbbBS-hezkapcsolódikazUEaCoMPsegítségével, tehátazadatokata legkevésbé tereltBS-ekfelélehetirányítani, ígyjobberőforráskihasználtságotelérve.AtöbbbázisállomástólvalóvételnöveliavettteljesítménytésatöbbBS-tőlvalóegyüttesvételnöveliazUEteljesvett teljesítményét, ugyanakkor csökkenti az interferenciát. A speciális kombinációstechnikákkal ki lehet használni az interferenciát, ahelyett, hogy zavaró jelként kezelnénk.Ezértazinterferenciaszintjeiscsökkenthető.

A CoMP hátránya, hogy pontos szinkronizációt igényel a hálózat elemei között, illetve aszükségeskoordinációmiatthálózatioverheadkeletkezik.

1.5.3 Felhő alapú vagy központosított hozzáférési hálózat (Cloud/Centralized RAN)

A C-RAN (Cloud/Centralized RAN) egy valós idejű virtualizációs technológia. Az elosztottbázisállomás rendszer architekturális fejlődése során merült fel az igény a felhő alapúhozzáférési hálózatra. Az adatközpontok hálózati technológiájára épül, hogy alacsonyköltségű, nagy megbízhatóságú, alacsony késleltetésű és nagy sávszélességű hálózatotbiztosítsonaBBU-kszámára.

A 20. ábra különböző példákatmutat be a rádiós hozzáférési protokoll réteg funkcionálisfelosztásairaC-RAN-ban.

16

20.ábra:C-RANpélda

AC-RANelőnye,hogyegységeshardvertbiztosítszámosalkalmazáshoz,azüzemeltetéshezegyféle ember kell, tartalékba egyféle kártya szükséges. Egységesíthető a felügyelet és ahibajelések kezelése. További nagy előnye, hogy a hardverbővítés is egyszerűbbenmegoldható, ugyanakkor nem szükségszerű, hogy egy gyártótól származzon a hardverköszönhetőenaszabványosítotthardverarchitektúrának.

Szoftveresenelvégezhetőtöbbrádiósinterfészfuttatása(pl.3G,LTEugyanazonahardveren)vagyújrádiós interfészfeature(legalábbisegyrészéneka)bevezetése.Sokkalegyszerűbbéválikakonfigurálásésazújkapacitáshozzáadása,példáulhaújRRH-ttelepítünk.

Ugyanakkor a C-RANmiatt nagyon nagy fronthaul kapacitás kell, hiszen nem ugyanannyi,minthaazRRHhelyéreegyteljesbázisállomásttennénk,hiszenaCPRI-nmárarádiósmintákmennek digitalizálva. Emiatt késleltetés és szinkronizációs problémák adódhatnak a PHYtetejeésaPHYaljaközé(hiszenhálózatvanközte).

Bizonyos rádiós eljárásoknál (pl. CoMP, vagy elosztott MIMO), amelyek különböző,egymástóltávolabblévőantennaegyüttműködésétkívánják,nagyonnagyfokúszinkronizációszükséges.

1.5.4 Látható fényt használó rendszerek – Li-Fi (Light Fidelity)

Jelenlegisszámoskutatászajlikezenaterületen.AVLC(VisibleLightCommunications)alapúrendszerek a világításra is szolgáló fehér fény intenzitását, és/vagy színét (frekvenciáját)modulálják. A kutatások 2011-ben kezdődtek,mamár léteznek ilyen termékek (2014-benmutattákbeazelsőilyenpiaciterméket),sőtvanO-OFDM-etmegvalósítóeszközis.Egyelőrenemtűnikúgy,hogyaz5Gbefogadná.EzenkívülagigabitessebességtőlismesszevanaLi-Fi-velelérhetőmaximálisadatsebesség.Továbbiérdekesség,hogy802.11szabványislétezik:IEEE802.15.7LiFi.Aszabványháromadatátvitelisebességetdefiniál:

§ PHY1:kültérifelhasználásrakb.11,67-267,6kbpsköztiátvitelisebesség.o Moduláció:on-offkeying(OOK)éspulsepositionmodulation(VPPM).

17

§ PHY2:kb.1,25-96Mbpsköztiátvitelisebesség.o Moduláció:on-offkeying(OOK)éspulsepositionmodulation(VPPM).

§ PHY3:12-96Mbpsköztiátvitelisebesség.o Moduláció:colorshiftkeying(CSK).

ALi-Fifelhasználásieseteisemegyértelműekmég,néhánylehetőségeta21.ábraszemléltet.

21.ábra:Li-Fifelhasználásilehetőségek