5G gNB – NR Node B
Dzisiaj przyjrzymy się szczegółowo gNB, czyli stacji bazowej w sieci 5G NR (New Radio). gNB jest kluczowym elementem warstwy radiowej 5G, odpowiedzialnym za komunikację pomiędzy urządzeniami użytkowników a rdzeniem sieci. Jako następca eNodeB z LTE, gNB wprowadza wiele nowych funkcji i usprawnień, które umożliwiają szybkie, niskolatencyjne i niezawodne połączenia w sieciach piątej generacji.
Co to jest gNB i jakie pełni funkcje?
gNB to skrót od NR Node B, co oznacza stację bazową sieci 5G NR. Jest to urządzenie, które zarządza transmisją radiową, kontroluje zasoby radiowe oraz łączy się z urządzeniami końcowymi (UE – User Equipment). gNB zapewnia obsługę wielu pasm częstotliwości, dynamiczne przydzielanie zasobów oraz zaawansowane techniki transmisji, takie jak MIMO i beamforming, które poprawiają zasięg i jakość sygnału.
Architektura gNB – rozdział na CU i DU
gNB może być podzielony na dwie główne części:
- CU (Central Unit) – zarządza warstwą wyższą protokołów, planowaniem i kontrolą zasobów. Jest to część często umieszczana w centralnym węźle sieci.
- DU (Distributed Unit) – odpowiada za warstwę fizyczną, MAC i RLC, czyli za rzeczywistą transmisję radiową i obsługę kanałów. DU jest zlokalizowany bliżej użytkownika, np. w pobliżu stacji bazowej.
Ta modularna architektura pozwala operatorom elastycznie zarządzać zasobami i łatwiej wdrażać nowe funkcje w sieci.
Jak działa komunikacja w gNB?
gNB odbiera sygnały od urządzeń końcowych i przesyła je dalej do rdzenia sieci 5GC (5G Core). W drodze powrotnej gNB zarządza transmisją do urządzeń. W tym procesie kluczową rolę odgrywają:
- Warstwa fizyczna – przetwarzanie sygnału i transmisja radiowa
- Warstwa MAC – zarządzanie zasobami i harmonogramowanie
- Warstwa RLC – kontrola błędów i retransmisje
gNB komunikuje się z rdzeniem za pomocą interfejsu NG, który zastępuje w 5G starszy interfejs S1 z LTE.
Technologie wspierane przez gNB
gNB wprowadza szereg innowacji:
- MIMO (Multiple Input Multiple Output) – wykorzystanie wielu anten do zwiększenia przepustowości i odporności na zakłócenia.
- Beamforming – kierunkowe przesyłanie sygnału, co zwiększa zasięg i jakość połączenia.
- Carrier Aggregation – łączenie kilku pasm częstotliwości, co pozwala uzyskać wyższe prędkości transmisji.
- Dynamiczne zarządzanie zasobami – automatyczne przydzielanie pasma w zależności od potrzeb użytkowników.
gNB a starsze technologie – różnice w porównaniu z eNodeB
W odróżnieniu od eNodeB, które obsługuje wyłącznie LTE, gNB działa z nową architekturą 5G, co pozwala na:
- Pełną integrację z 5G Core i obsługę sieci standalone (SA)
- Wsparcie dla większej liczby pasm częstotliwości, w tym mmWave
- Lepszą obsługę niskiego opóźnienia (ultra-low latency)
- Obsługę network slicing, czyli dzielenia sieci na wirtualne segmenty dostosowane do różnych usług
Interfejsy gNB i współpraca w sieci 5G
Wpływ gNB na jakość usług 5G
Dzięki gNB sieć 5G może zaoferować znacznie wyższą przepustowość, niższe opóźnienia i lepszą niezawodność połączeń. Techniki takie jak beamforming i MIMO pozwalają na efektywne wykorzystanie dostępnego spektrum i poprawę jakości sygnału nawet w trudnych warunkach środowiskowych.
Co jeszcze warto wiedzieć o 5G NR i gNB?
W miarę rozwoju sieci 5G, gNB będzie coraz bardziej zaawansowany technologicznie, wspierając m.in. sztuczną inteligencję do zarządzania zasobami sieciowymi czy integrację z IoT (Internet of Things). W kolejnych lekcjach zobaczymy, jak gNB współpracuje z core 5G i jakie standardy bezpieczeństwa są stosowane, aby chronić użytkowników i dane.
