Jaki jest cel protokołu warstwy 3 w 5G (NR)?

Ⅰ、Protokołysą regułami i normami określającymi sposób łączenia, przesyłania i zarządzania danymi w sieci.W dziedzinie protokołów łączności zapewnić harmonijne działanie sprzętu i oprogramowania na różnych urządzeniach użytkownika końcowego (UE) i infrastrukturze, i kontrolują wszystko, od tworzenia, przesyłania i odbierania pakietów po bezpieczne i wydajne połączenie i komunikację urządzeń.

Ⅱ、Dlaczego potrzebne są protokołyjest to spowodowane następującymi powodami;

• Interoperacyjność:Protokoły standaryzują komunikację między różnymi systemami i urządzeniami, zapewniając, że mogą one wchodzić w interakcję z informacjami (sygnałami) bez dyskryminacji.
• Efektywność systemu:Zoptymalizowane protokoły zapewniają lepsze wykorzystanie zasobów sieci, obniżają koszty i poprawiają jakość usług.
• Bezpieczeństwo systemuProtokoły zawierają środki bezpieczeństwa służące ochronie integralności, poufności i autentyczności danych.
• Skalowalność:Standaryzowane protokoły wspierają rozbudowę funkcji sieci bez konieczności wprowadzania większych zmian w podstawowej strukturze sieci.

Ⅲ、Układy protokołuw systemie sieci 5G (NR) jego struktura protokołu do zarządzania warstwami, powszechnie stosowana architektura warstwy trzeciej dla warstw L1, L2 i L3.Ta struktura pomaga w modułowej organizacji funkcji sieci, uproszcza projektowanie, wdrożenie i rozwiązywanie problemów; rola każdej warstwy jest następująca:

3.1 L1 (warstwa fizyczna)

• Celem:Warstwa fizyczna jest odpowiedzialna za przesyłanie i odbieranie surowych strumieni bitów na nośnikach fizycznych, w szczególności przekształcanie bitów cyfrowych w sygnały i odwrotnie.

• Funkcje warstwy fizycznej 5G obejmują głównie:

❶Generujący formę fali:Wykorzystanie OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) umożliwia wydajną i odporną na zakłócenia szybką transmisję danych.
❷Modulacja i demodulacja:Określ metodę tworzenia sygnału i schemat modulacji (np. QPSK, QAM) zgodnie z warunkami sieci.
❸Poprawka błędu danych:wykorzystuje się techniki takie jak korekta błędów w kierunku przodkowym w celu poprawy integralności danych bez ponownego przekazywania.

3.2 L2 (warstwa łącza danych)

• Celem:Warstwa łącza danych zapewnia niezawodną transmisję danych przez sieć fizyczną, umożliwia organizowanie danych w ramki i wykrywa/rozstrzyga błędy występujące na warstwie fizycznej.

• Podpoziom łącza danych 5G:

❶MAC (kontrola dostępu do mediów):Zarządza i utrzymuje kontrolę nad kanałem radiowym i multipleksami strumieni danych z różnych źródeł.

❷RLC (Radio Link Control):Zwiększa niezawodność poprzez segmentację i reorganizację pakietów oraz zarządza korektą błędów za pośrednictwem ARQ (Automatic Repeat Request).

❸PDCP (protokół konwergencji danych pakietowych):skompresuje nagłówki i zapewnia szyfrowanie i kontrolę integralności w celu zapewnienia bezpieczeństwa danych użytkownika.

3.3 L3 (warstwa sieciowa)

• Celem:Warstwa sieciowa jest odpowiedzialna za przesyłanie pakietów z hosta źródłowego do hosta docelowego w oparciu o adres pakietu.Określa ścieżkę przeprowadzoną przez pakiet od nadawcy do odbiorcy.
• Kluczowe funkcje 5G:

❶Routing i transport IP:Zarządza przekazywaniem pakietów, w tym adresowaniem, routingiem i kontrolą przepływu.
❷Zarządzanie sesją:Zarządza konfiguracją i utrzymaniem połączeń sieciowych.
❸Zarządzanie mobilnością:Obsługuje operacje wymagane do przenoszenia urządzeń między sektorami lub sieciami przy jednoczesnym utrzymaniu bieżących sesji.