LTE筆記: 3GPP Integrated Access and Backhaul

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在開始介紹這次的 NCR 內容前, 我們先介紹另一個相似的概念: IAB,
IAB 全名為 Integrated Access and Backhaul,
IAB 也是 3GPP 針對 5G NR (特別是 mmWave 段) 提出的新技術,
其技術的示意圖如下:

來自: https://www.rcrwireless.com/20200727/5g/iab-the-cost-effective-solution-to-quickly-expand-5g-mmwave-coverage-analyst-angle

IAB 技術的提出, 很明顯地是在 5G NR 初始時對 mmWave 充滿期待的時期,
考慮到 mmWave 在空氣中的衰減快, 但擁有高通訊頻寬的特性,
就有人提出了這種以 mmWave 延伸 mmWave 的概念,
簡單來說, 就是把 mmWave 當作光纖使用, 用以作為延伸小基站間的連線,
而資料傳輸的斷點設在 DU 中間 (PDCP-RLC層), 如下圖所示:

來自: https://nccnews.com.tw/202209/ch4.html

如果說 NCR 是 Amplify-and-Forwarding (AF) 的技術延伸,
IAB 就是 Decode-and-Forwarding (DF) 的技術延伸,
一方面, DF 可以避免在多個基站轉傳過程中造成的雜訊放大,
另一方面, IAB 技術的接收端為特殊設計的小基站,
有較佳的計算能力, 以及穩定的電源供應, 可以負擔 DF 的需求.

考慮到 IAB 為 DU 內分割 (intra-DU) 的框架, 所有分支節點皆可視為原有 DU 的延伸,
當結點的階層數大於一時, 則會產生對應的樹狀結構, 並避免迴圈產生,
至於干擾, 考慮到 mmWave 的指向性波束以及 IAB 位置為預先規劃,
 IAB 結點之間的干擾應該不嚴重, 或是以空間多工即可避免,
比較需要注意的反而是因為天線無法同頻收法所導致的資源分配問題,
在目前 IAB 架構中, 簡單的作法即是以分時多工的方式進行.

考慮到 mmWave 在目前 5G NR 中並不算太成功, 對應的 IAB 發展仍是有限,  
在目前各式的 Use Case 中, 最引人注目的應該是空中基地台的應用,
在此應用中, IAB 的根結點位於地面, 飛行基地台為延伸結點, 
兩者透過 mmWave 通訊, 避免光纖有線的束縛, 也降低空中基地台的計算需求.

來自: Interference Management in UAV-Assisted Integrated Access and Backhaul Cellular Networks

這樣的架構特別適用於災後缺乏基礎建設的地區,
不過, 或許 IAB 延伸結點以 sub-6GHz 進行傳輸會更貼近應用...

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