X2 je přímé logické rozhraní mezi dvěma sousedními základnovými stanicemi (eNodeB v LTE nebo gNB v NR), které umožňuje klíčové funkce jako přípravu předávání spojení a koordinaci rušení bez zapojení jádra sítě.

Popis

Rozhraní X2 je základní součástí architektury RAN pro LTE a NR, která umožňuje decentralizovanou koordinaci mezi sousedními základnovými stanicemi (eNodeB v LTE, gNB v NR). Je definováno jako logické rozhraní, typicky implementované přes IP transportní sítě. Rozhraní se skládá ze dvou hlavních částí: X2-řídicí roviny (X2-C) a X2-uživatelské roviny (X2-U). X2-C používá aplikační protokol X2 (X2AP), definovaný v TS 36.423 pro LTE a TS 38.423 pro NR, který běží nad SCTP/IP pro spolehlivý přenos signalizace. X2-U používá protokol GTP-U (TS 29.281) nad UDP/IP pro přesměrování paketů uživatelských dat během předávání spojení.

Klíčové procedury prováděné přes X2AP zahrnují Přípravu předávání spojení, kdy zdrojová základnová stanice žádá o prostředky a předává kontext cílové základnové stanici; Indikaci zatížení, pro výměnu informací o stavu prostředků a vytížení provozem za účelem vyrovnávání zátěže; a Koordinaci mezibuněčného rušení (ICIC), při níž eNodeB vyměňují indikátory přetížení a indikátory vysokého rušení pro koordinaci plánování a snížení rušení na okrajích buněk. V NR rozhraní Xn (5G ekvivalent X2) podporuje tyto a další funkce, jako je nastavení duální konektivity.

Během předávání spojení založeného na X2 odešle zdrojový uzel přes X2-C zprávu HANDOVER REQUEST. Cílový uzel rezervuje prostředky a odpoví. Jakmile se UE připojí k cíli, zdroj přesměruje právě přenášené pakety uživatelských dat k cíli přes tunely X2-U, aby se zabránilo ztrátě dat. Tato přímá cesta přesměrování je rychlejší než směrování dat zpět přes jádro (rozhraní S1). Vytváření X2 spojení může být automatizováno pomocí funkce Automatického vztahu sousedů (ANR), kdy základnová stanice objeví sousedy a nastaví konfiguraci rozhraní X2.

K čemu slouží

Rozhraní X2 bylo zavedeno v LTE Rel-8, aby řešilo omezení předchozí architektury 3G UMTS, kde NodeB komunikovaly pouze přes řadič rádiové sítě (RNC) prostřednictvím rozhraní Iur. Tato centralizovaná koordinace mohla zavádět latenci a vytvářet jediný bod selhání. Plochá architektura LTE eliminovala RNC a distribuovala jeho funkce na eNodeB. Rozhraní X2 bylo vytvořeno, aby obnovilo rychlou přímou koordinaci mezi těmito distribuovanými uzly.

Jeho primárním účelem je umožnit plynulá předávání spojení (HO) s nízkou latencí. Tím, že umožňuje eNodeB komunikovat přímo, může příprava a provedení předávání spojení probíhat bez zapojení MME a S-GW jádra sítě pro řídicí část, což výrazně snižuje dobu přerušení při předání. To je klíčové pro podporu mobility a služeb v reálném čase. Dále X2 usnadňuje pokročilé techniky řízení rádiových prostředků, jako je ICIC a vylepšený ICIC (eICIC), které jsou nezbytné pro zlepšení spektrální účinnosti a výkonu uživatelů na okraji buňky v hustých nasazeních omezených rušením. Tyto schopnosti byly základem výkonnostních parametrů LTE a jsou přeneseny do 5G NR prostřednictvím rozhraní Xn.

Klíčové vlastnosti

• Přímé logické rozhraní mezi sousedními eNodeB (LTE) nebo gNB (NR)
• Podporuje signalizaci X2AP pro předávání spojení, správu zátěže a koordinaci rušení
• Poskytuje tunelování uživatelské roviny založené na GTP-U pro přesměrování dat během předávání spojení
• Umožňuje decentralizovanou koordinaci mezi základnovými stanicemi s nízkou latencí
• Klíčové pro plynulou mobilitu a snížení doby přerušení při předání spojení
• Automatizované nastavení prostřednictvím funkce ANR

Související pojmy

• ANR – Automatic Neighbour Relationship

Definující specifikace

• TS 29.274 (Rel-19) — GTPv2-C Control Plane Protocol Specification
• TS 36.300 (Rel-19) — E-UTRAN Radio Interface Protocol Architecture Overview
• TS 36.420 (Rel-19) — X2 Interface Introduction for E-UTRAN
• TS 36.425 (Rel-19) — X2 User Plane Protocol for Dual Connectivity

📖 Anglický originál a plná specifikace: X2 na 3GPP Explorer