Qual è lo scopo del protocollo di livello 3 in 5G (NR)?

Ⅰ、Protocollisono le regole e gli standard che definiscono come i dati sono collegati, trasmessi e gestiti su una rete.Nel settore dei protocolli di comunicazione, garantire che l'hardware e il software funzionino in armonia su diversi dispositivi e infrastrutture per l'utente finale, e controllano tutto, dalla formazione, trasmissione e ricezione dei pacchetti alla connessione e comunicazione sicura ed efficiente dei dispositivi.

Ⅱ、Perché sono necessari i protocolliciò è dovuto ai seguenti motivi;

• Interoperabilità:I protocolli standardizzano la comunicazione tra sistemi e dispositivi diversi, garantendo che possano interagire con le informazioni (segnalazione) senza discriminazione.
• Efficienza del sistema:I protocolli ottimizzati consentono un migliore utilizzo delle risorse di rete, riducono i costi e migliorano la qualità del servizio.
• Sicurezza del sistema:I protocolli comprendono misure di sicurezza per proteggere l'integrità, la riservatezza e l'autenticità dei dati.
• Scalabilità:I protocolli standardizzati supportano l'espansione delle funzioni di rete senza richiedere modifiche importanti alla struttura della rete di base.

Ⅲ、La stratificazione del protocollonel sistema di rete 5G (NR), la struttura del protocollo per la gestione a strati, architettura di livello tre comunemente utilizzata per i livelli L1, L2 e L3.Questa struttura consente l'organizzazione modulare delle funzioni di rete, semplifica la progettazione, l'implementazione e la risoluzione dei problemi; il ruolo di ciascun livello è il seguente:

3.1 L1 (livello fisico)

• Scopo:Lo strato fisico è responsabile della trasmissione e della ricezione di flussi di bit grezzi su supporti fisici, in particolare la conversione di bit digitali in segnali e viceversa.

• Le funzioni del livello fisico 5G includono principalmente:

❶Generazione di forma d'onda:L'uso di OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) consente una trasmissione di dati ad alta velocità efficiente e resistente alle interferenze.
❷Modulazione e demodulazione:Determinare il metodo di formazione del segnale e lo schema di modulazione (ad esempio QPSK, QAM) in base alle condizioni di rete.
❸Correzione di errore dei dati:le tecniche come la correzione degli errori in anticipo sono utilizzate per migliorare l'integrità dei dati senza trasmissione successiva.

3.2 L2 (livello di collegamento dati)

• Scopo:Il livello di collegamento dati garantisce che i dati siano trasmessi in modo affidabile sulla rete fisica, consente di organizzare i dati in frame e rileva/risolve gli errori che si verificano sul livello fisico.

• Sottolivello di collegamento dati 5G:

❶MAC (controllo dell'accesso ai supporti):Gestisce e mantiene il controllo del canale radio e dei flussi di dati multiplexati da varie fonti.

❷RLC (Radio Link Control):Migliora l'affidabilità segmentando e riorganizzando i pacchetti e gestisce la correzione degli errori attraverso ARQ (Automatic Repeat Request).

❸PDCP (Protocollo di convergenza dei dati di pacchetto):comprime le intestazioni e fornisce la verifica della crittografia e dell'integrità per garantire la sicurezza dei dati dell'utente.

3.3 L3 (livello di rete)

• Scopo:Il livello di rete è responsabile della trasmissione dei pacchetti dall'host sorgente all'host di destinazione in base all'indirizzo del pacchetto.Definisce il percorso intrapreso dal pacchetto dal mittente al ricevitore.
• Funzioni chiave del 5G:

❶Routing e trasporto IP:Gestiona l'inoltro dei pacchetti, inclusi l'indirizzamento, il routing e il controllo del flusso.
❷Gestione sessione:Gestisce la configurazione e la manutenzione delle connessioni di rete.
❸Gestione della mobilità:Gestisce le operazioni necessarie per spostare i dispositivi tra settori o reti mantenendo le sessioni in corso.