5G SCG – Secondary Cell Group nella Dual Connectivity
SCG, acronimo di Secondary Cell Group, è un componente fondamentale dell’architettura Dual Connectivity nelle reti 5G. Prima di addentrarci nei dettagli, è utile chiarire che la Dual Connectivity è una tecnica avanzata che permette a un dispositivo (UE) di connettersi contemporaneamente a due nodi di rete differenti: uno Master e uno Secondary. Ed è proprio nel nodo secondario che entra in gioco il concetto di SCG.
Oggi ti spiegherò esattamente cos’è il 5G SCG, come viene configurato, quali sono i suoi vantaggi e come si collega ad altri elementi chiave della rete come la MCG (Master Cell Group), l’EN-DC (E-UTRA NR Dual Connectivity) e il bearer split. Questo argomento è cruciale per comprendere l’evoluzione dell’architettura radio 5G, in particolare nelle implementazioni NSA (Non-Standalone) che combinano LTE e 5G NR.
Cos’è lo SCG in una rete 5G
Lo SCG è un gruppo di celle configurate nel nodo secondario, solitamente un gNB 5G, che supporta l’utente con risorse addizionali rispetto a quelle fornite dal nodo principale. Questo gruppo di celle secondarie lavora in parallelo con il Master Cell Group (MCG), che risiede tipicamente in un eNB LTE o un altro gNB.
Il ruolo principale dello SCG è quello di aumentare la capacità di throughput e migliorare la qualità della connessione aggregando risorse radio. Questo è particolarmente utile in scenari dove la copertura 5G standalone non è ancora completa e si sfruttano reti ibride con supporto LTE.
MCG vs SCG
EN-DC: come SCG entra nel gioco
EN-DC (E-UTRA NR Dual Connectivity) è una modalità fondamentale nel 5G NSA. In questa configurazione, l’UE si connette a un eNB LTE (Master Node) e a un gNB NR (Secondary Node). Il gNB fornisce lo SCG, e l’eNB fornisce l’MCG. Il traffico utente può essere suddiviso (bearer split) tra le due connessioni per ottimizzare le prestazioni. La rete utilizza i bearer SCG solo per i dati, senza controllo di segnalazione su SCG nella maggior parte dei casi.
Composizione dello SCG
Uno SCG può includere:
- PCell (Primary Cell): la cella principale del gruppo secondario, responsabile della sincronizzazione e del controllo delle risorse.
- SCell (Secondary Cell): celle aggiuntive che forniscono ulteriore capacità.
Lo SCG, nel suo complesso, si configura dinamicamente tramite RRC (Radio Resource Control) in base alla qualità del segnale e alle capacità del terminale.
Vantaggi dello SCG
- Aumento della capacità: combinando risorse da più nodi si ottengono velocità superiori.
- Migliore gestione della mobilità: durante uno spostamento, la rete può mantenere una connessione più stabile passando tra nodi diversi.
- Minore latenza: la distribuzione del traffico permette percorsi ottimizzati verso il core di rete.
Bearer SCG e split bearer
I dati utente nel 5G possono essere trasportati attraverso bearer separati. Con lo SCG si usano gli SCG bearer per trasferire parte del traffico direttamente tramite la cella secondaria. Questo meccanismo si chiama bearer split. Nelle architetture con UPF distribuiti (User Plane Function), questo consente un’elaborazione più efficiente e localizzata dei pacchetti dati.
Relazione con UPF e rete core
Anche se lo SCG è una funzione radio, è strettamente legato all’architettura del piano utente (user plane). Infatti, i pacchetti che passano tramite SCG possono essere instradati da UPF diversi, soprattutto in configurazioni dove il traffico SCG viene terminato in punti locali o regionali della rete. Questo riduce la latenza e scarica il nodo principale.
Quando viene attivato e rilasciato uno SCG
Lo SCG non è sempre attivo. Può essere aggiunto dinamicamente quando il terminale entra in una zona coperta da 5G NR e può essere rilasciato quando le condizioni non lo giustificano più. Le procedure di aggiunta/rilascio dello SCG sono gestite tramite messaggi RRC tra UE e nodo master.
SCG nel contesto delle architetture future
Nel futuro del 5G, anche con il passaggio completo a 5G SA, il concetto di SCG può rimanere utile per scenari avanzati come carrier aggregation inter-gNB o in ambienti densamente urbanizzati dove il traffico è elevato. Il concetto di aggregazione delle celle e distribuzione dei dati resta valido anche in NR-DC (NR Dual Connectivity), evoluzione naturale dell’EN-DC con due nodi 5G NR.
Domani potremmo approfondire proprio la modalità NR-DC, per capire come l’evoluzione della Dual Connectivity continui ad ottimizzare le prestazioni delle reti 5G di nuova generazione.