Ποιος είναι ο σκοπός του πρωτοκόλλου στρώσης 3 στο 5G (NR);

Ⅰ、Πρωτόκολλαείναι οι κανόνες και τα πρότυπα που καθορίζουν τον τρόπο σύνδεσης, μετάδοσης και διαχείρισης δεδομένων μέσω ενός δικτύου.Στο πεδίο των πρωτοκόλλων επικοινωνιών, διασφαλίζουν ότι το υλικό και το λογισμικό λειτουργούν αρμονικά σε διάφορες συσκευές και υποδομές τελικού χρήστη (ΕΕ)., και ελέγχουν τα πάντα από το σχηματισμό, τη μετάδοση και την λήψη πακέτων μέχρι την ασφαλή και αποτελεσματική σύνδεση και επικοινωνία των συσκευών.

Ⅱ、Γιατί χρειάζονται πρωτόκολλααυτό οφείλεται στους ακόλουθους λόγους·

• Διαλειτουργικότητα:Τα πρωτόκολλα τυποποιούν την επικοινωνία μεταξύ διαφορετικών συστημάτων και συσκευών, εξασφαλίζοντας ότι μπορούν να αλληλεπιδρούν με πληροφορίες (σημειώσεις) χωρίς διακρίσεις.
• Αποτελεσματικότητα συστήματος:Τα βελτιστοποιημένα πρωτόκολλα κάνουν καλύτερη χρήση των πόρων δικτύου, μειώνουν το κόστος και βελτιώνουν την ποιότητα της υπηρεσίας.
• Ασφάλεια συστήματος:Τα πρωτόκολλα περιλαμβάνουν μέτρα ασφαλείας για την προστασία της ακεραιότητας, της εμπιστευτικότητας και της αυθεντικότητας των δεδομένων.
• Δυνατότητα κλιμάκωσης:Τα τυποποιημένα πρωτόκολλα υποστηρίζουν την επέκταση των λειτουργιών δικτύου χωρίς να απαιτούν σημαντικές αλλαγές στη βασική δομή δικτύου.

Ⅲ、Η στρώση του πρωτοκόλλουστο σύστημα δικτύου 5G (NR) τη δομή πρωτοκόλλου για την στρωμένη διαχείριση, συνήθως χρησιμοποιούμενη αρχιτεκτονική στρώματος τρία για τα στρώματα L1, L2 και L3.Αυτή η δομή βοηθά στη δομική οργάνωση των λειτουργιών του δικτύου, απλοποιεί το σχεδιασμό, την υλοποίηση και την αντιμετώπιση προβλημάτων.

3.1 L1 (Φυσικό στρώμα)

• Σκοπός:Το φυσικό στρώμα είναι υπεύθυνο για τη μετάδοση και λήψη ροών πρώτων bit μέσω φυσικών μέσων, ειδικά για τη μετατροπή ψηφιακών bits σε σήματα και αντίστροφα.

• Οι λειτουργίες του φυσικού στρώματος 5G περιλαμβάνουν κυρίως:

❶Παραγωγή κυματικής μορφής:Η χρήση του OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) επιτρέπει την αποτελεσματική και ανθεκτική στις παρεμβολές μεταφορά δεδομένων υψηλής ταχύτητας.
❷Μοντάρωση και απομονόμηση:Καθορίζεται η μέθοδος σχηματισμού σήματος και το σχήμα διαμόρφωσης (π.χ. QPSK, QAM) σύμφωνα με τις συνθήκες του δικτύου.
❸Διόρθωση σφάλματος δεδομένων:χρησιμοποιούνται τεχνικές όπως η διόρθωση σφαλμάτων προς τα εμπρός για τη βελτίωση της ακεραιότητας των δεδομένων χωρίς επαναδιαβίβαση.

3.2 L2 (Ποσότητα σύνδεσης δεδομένων)

• Σκοπός:Το στρώμα σύνδεσης δεδομένων διασφαλίζει ότι τα δεδομένα μεταδίδονται αξιόπιστα μέσω του φυσικού δικτύου, επιτρέπει την οργάνωση των δεδομένων σε πλαίσια και ανιχνεύει / επιλύει τα λάθη που εμφανίζονται στο φυσικό στρώμα.

• Υποστρώμα σύνδεσης δεδομένων 5G:

❶MAC (έλεγχος πρόσβασης στα μέσα):Διαχειρίζεται και διατηρεί τον έλεγχο του ραδιοφωνικού καναλιού και των πολλαπλών ροών δεδομένων από διάφορες πηγές.

❷RLC (Radio Link Control):Βελτιώνει την αξιοπιστία με τη διαίρεση και την αναδιοργάνωση πακέτων και διαχειρίζεται τη διόρθωση σφαλμάτων μέσω ARQ (Automatic Repeat Request).

❸PDCP (Πρωτόκολλο Σύγκλισης Δεδομένων Πακέτων):συμπιέζει τις επικεφαλίδες και παρέχει έλεγχο κρυπτογράφησης και ακεραιότητας για τη διασφάλιση της ασφάλειας των δεδομένων χρήστη.

3.3 L3 (Ποσότητα δικτύου)

• Σκοπός:Το στρώμα δικτύου είναι υπεύθυνο για τη μετάδοση πακέτων από τον ξενιστή προέλευσης στον ξενιστή προορισμού με βάση τη διεύθυνση του πακέτου.Ορίζει το μονοπάτι που ακολουθεί το πακέτο από τον αποστολέα στον δέκτη.
• Βασικές λειτουργίες στο 5G:

❶Διαδρομή και μεταφορά IP:Διαχειρίζεται τη διαβίβαση πακέτων, συμπεριλαμβανομένης της διεύθυνσης, της δρομολόγησης και του ελέγχου ροής.
❷Διαχείριση συνεδρίας:Διαχειρίζεται τη ρύθμιση και τη συντήρηση των συνδέσεων δικτύου.
❸Διαχείριση κινητικότητας:Διαχειρίζεται τις λειτουργίες που απαιτούνται για τη μετακίνηση συσκευών μεταξύ τομέων ή δικτύων, διατηρώντας συνεχιζόμενες συνεδρίες.