eNB vs gNB: confronto tra LTE e 5G nel RAN
Quando si passa da LTE a 5G, uno degli elementi fondamentali da analizzare è il cambiamento nelle architetture di rete, in particolare nei nodi di accesso radio. Oggi vediamo in modo dettagliato cosa distingue un eNB (Evolved Node B) da un gNB (Next Generation Node B), analizzando le loro funzioni, componenti, integrazione nel core di rete e gestione delle risorse.
eNB: il nodo di accesso nell’architettura LTE
L’eNB è il nodo centrale della rete di accesso radio (E-UTRAN) in LTE. Ha il compito di gestire direttamente la comunicazione radio con l’utente finale, l’allocazione delle risorse radio, la mobilità intra-LTE e l’interfacciamento verso l’EPC (Evolved Packet Core). Inoltre, integra al suo interno funzioni che nelle generazioni precedenti erano separate, come il controller RNC del 3G.
gNB: il nodo 5G con architettura disaggregata
Nel 5G NR, il nodo di accesso prende il nome di gNB e si adatta a un’architettura più modulare. È composto da due unità distinte:
- CU (Central Unit): gestisce il controllo, la segnalazione e parte della gestione della mobilità;
- DU (Distributed Unit): è responsabile dell’elaborazione dei segnali radio e dell’interfaccia diretta con l’utente finale.
Questa separazione consente una maggiore flessibilità nella distribuzione delle risorse, scalabilità e capacità di implementare la rete con diversi livelli di latenza e throughput a seconda dello scenario.
Confronto tra eNB e gNB
Modalità operative in reti ibride
Nel periodo di transizione tra LTE e 5G, esistono diversi scenari di coesistenza che coinvolgono sia eNB che gNB. La modalità più diffusa è la Non-Standalone (NSA), in cui l’eNB funge da ancoraggio al core LTE e il gNB opera come nodo secondario per aumentare la capacità e la velocità. In questa configurazione, il controllo della sessione passa ancora dall’eNB, mentre il traffico utente può essere gestito dal gNB attraverso la connessione duale (EN-DC).
Al contrario, nella modalità Standalone (SA), il gNB si collega direttamente al 5G Core (5GC) e gestisce completamente sia il controllo che il traffico utente. Questa modalità è più efficiente e abilitante per use case nativi del 5G come l’ultra low latency o il network slicing.
Dettagli funzionali e di protocollo
Entrambi i nodi operano come terminazione del piano utente e del piano di controllo, ma utilizzano protocolli differenti a seconda della generazione.
| Livello | eNB (LTE) | gNB (5G) |
|---|---|---|
| Controllo | RRC, S1AP | RRC, NGAP |
| Utente | GTP-U (su S1-U) | GTP-U (su N3) |
| Scheduling | Centralizzato | Distribuito tra CU/DU |
| QoS | Bearers (EPS) | QoS Flows (5QI) |
Supporto a funzioni avanzate
Una delle principali innovazioni che distingue il gNB dall’eNB è il supporto a funzionalità native del 5G:
- Beamforming dinamico: consente un uso più efficiente dello spettro radio nelle bande mmWave;
- Massive MIMO: permette un incremento drastico della capacità radio;
- Network Slicing: il gNB può supportare segmentazioni logiche della rete per scenari come IoT, automotive o URLLC;
- Latency-aware scheduling: consente la gestione differenziata delle latenze per flussi di traffico diversi.
Considerazioni sull’implementazione
Dal punto di vista pratico, l’evoluzione da eNB a gNB richiede significative modifiche infrastrutturali, sia hardware che software. Mentre un eNB può essere aggiornato per supportare scenari NSA in modo incrementale, un gNB in modalità SA implica l’adozione completa del 5G Core e l’installazione di nuove interfacce e moduli di gestione.
In molte implementazioni attuali, operatori scelgono architetture ibride dove l’eNB esistente viene mantenuto e affiancato da nuovi gNB, gestendo in parallelo più configurazioni radio con orchestrazione centralizzata.
Riassunto finale
In sintesi, l’eNB e il gNB rappresentano due generazioni di nodi radio con filosofie di progetto differenti. Il primo nasce per una rete all-IP semplificata, il secondo è progettato per una rete ultra-modulare, orientata a servizi e use case verticali. Le differenze risiedono tanto nella struttura interna quanto nelle capacità operative, nella scalabilità e nella possibilità di evoluzione futura.
Per approfondire come funziona il network slicing nel contesto delle architetture gNB, dai un’occhiata al nostro articolo dedicato a questa funzionalità chiave del 5G.