为了支持增强型移动宽带(eMBB)和超可靠低延迟(URLLC)通信,5G网络采用了千兆赫(GHz)的频谱,其网络部署中每平方公里多达50个基站;—3GPP为此提出了高效的IAB(Integrated access andbackhaul)集成接入和回传网络方案。
IAB网络
IAB(Integrated access andbackhaul)-是在5G终端(UE)、核心网及用户服务端(服务器)之间进行信息集成接入和回传的传输网络;IAB支持NG-RAN中的无线中继,其中继节点称为IAB节点,支持通过5G(NR)中的接入和数据回传。网络侧回传的终止节点称为IAB-donor,它代表一个gNB且具有支持IAB的附加功能。5G网络回传可以通过单个或多个跃点发生,架构如图1所示。
图1. a)节点使用SA模式和NGC; b)使用EN-DC的IAB节点架构
IAB节点功能
IAB节点支持TS 38.401中定义的gNB-DU功能,以终止对UE和下一跳IAB节点的NR接入接口,并终止对gNB-CU功能的F1协议,IAB节点上gNB-DU的功能也称为IAB-DU。除gNB-DU功能之外IAB节点还支持IAB-MT的UE功能子集,其包括gNB物理层、层二、层三(RRC和NAS)与另一个IAB节点(施主)DU的连接,其也用于连接到IAB施主gNB-CU并连接到核心网络。
IAB节点支持SA模式或EN-DC的无线网络;在EN-DC中IAB节点通过E-UTRA 连接到MeNB,IAB施主终止X2-C作为SgNB。
IAB中父子节点
在5G网络中终端与网络之间交互的信息都是通过一跳或多跳连接到IAB施主的 IAB节点,形成以IAB施主为根的DAG(Directed acyclic graph-有向无环图) 拓扑(见图2)。在该DAG拓扑中IAB-DU或IAB-donor-DU的邻居节点称为子节点(child node),IAB-MT的邻居节点称为父节点(parent node)。朝向子节点的方向称为下游(downstream),朝向父节点的方向称为上游(upstream)。IAB施主对 IAB 拓扑执行集中式资源、拓扑和路由管理。
图2: IAB中父子节点关系示意图