Wat is het doel van het protocol van laag 3 in 5G (NR)?

Ⅰ、Protocolenzijn de regels en normen die bepalen hoe gegevens via een netwerk worden aangesloten, verzonden en beheerd.Op het gebied van communicatieprotocollen zorgen voor een harmonieuze werking van hardware en software op verschillende eindgebruikersapparaten en -infrastructuur, en ze controleren alles van de vorming, verzending en ontvangst van pakketten tot de veilige en efficiënte verbinding en communicatie van apparaten.

Ⅱ、Waarom protocollen nodig zijnDit is te wijten aan de volgende redenen:

• Interoperabiliteit:Protocolen standaardiseren de communicatie tussen verschillende systemen en apparaten, zodat ze zonder onderscheid met informatie (signaal) kunnen communiceren.
• Systemefficiëntie:Geoptimaliseerde protocollen maken beter gebruik van netwerkbronnen, verlagen kosten en verbeteren de kwaliteit van de dienstverlening.
• Systeembeveiliging:Protocolen bevatten beveiligingsmaatregelen ter bescherming van de integriteit, vertrouwelijkheid en authenticiteit van gegevens.
• Scalabiliteit:Standaardiseerde protocollen ondersteunen de uitbreiding van netwerkfuncties zonder grote wijzigingen in de kernnetwerkstructuur te vereisen.

Ⅲ、De protocollaagvormingin het 5G-netwerksysteem (NR) de protocolstructuur voor gelaagd beheer, algemeen gebruikte architectuur van laag drie voor de lagen L1, L2 en L3.Deze structuur helpt modulaire organisatie van netwerkfuncties, vereenvoudigt het ontwerp, de implementatie en het oplossen van problemen; de rol van elke laag is als volgt:

3.1 L1 (fysieke laag)

• Doel:De fysieke laag is verantwoordelijk voor het verzenden en ontvangen van ruwe bitstromen over fysieke media, met name het omzetten van digitale bits in signalen en vice versa.

• De functies van de fysieke laag 5G omvatten voornamelijk:

❶Generatie van golfvormen:Het gebruik van OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) maakt een efficiënte en interferentiebestendige hogesnelheidsgegevensoverdracht mogelijk.
❷Modulatie en demodulatie:Bepaal de signaalvorming en het modulatieschema (bv. QPSK, QAM) volgens de netwerkomstandigheden.
❸Gedaan:er worden technieken zoals de correctie van fouten voorwaarts gebruikt om de gegevensintegriteit te verbeteren zonder doorgifte.

3.2 L2 (datalinklaag)

• Doel:De datalinklaag zorgt ervoor dat gegevens betrouwbaar over het fysieke netwerk worden verzonden, maakt het mogelijk dat gegevens in frames worden georganiseerd en detecteert/oplost fouten die zich op de fysieke laag voordoen.

• Sublaag 5G datalink:

❶MAC (Media Access Control):Beheert en onderhoudt de controle over het radiokanaal en multiplex datastromen uit verschillende bronnen.

❷RLC (Radio Link Control):Verbetert de betrouwbaarheid door pakketten te segmenteren en te reorganiseren en beheert foutcorrectie via ARQ (Automatic Repeat Request).

❸PDCP (pakketgegevensconvergentieprotocol):comprimeert koppen en zorgt voor encryptie- en integriteitscontrole om de beveiliging van gebruikersgegevens te waarborgen.

3.3 L3 (netwerklaag)

• Doel:De netwerklaag is verantwoordelijk voor het verzenden van pakketten van de bronhost naar de bestemmingshost op basis van het adres van het pakket.Het definieert het pad genomen door het pakket van de afzender naar de ontvanger.
• Belangrijkste functies in 5G:

❶IP-routing en -transport:Beheer de doorstuur van pakketten, inclusief adresseren, routeren en stroomcontrole.
❷Sessiebeheer:Beheer van de installatie en het onderhoud van netwerkverbindingen.
❸Mobiliteitsbeheer:Verwerkt de bewerkingen die nodig zijn om apparaten tussen sectoren of netwerken te verplaatsen en tegelijkertijd voortdurende sessies te onderhouden.