¿Cuál es el propósito del protocolo de capa 3 en 5G (NR)?

Ⅰ、Los protocolosson las reglas y normas que definen cómo se conectan, transmiten y gestionan los datos a través de una red.En el ámbito de los protocolos de comunicaciones, garantizar que el hardware y el software funcionen armoniosamente en diferentes dispositivos e infraestructuras de los usuarios finales, y controlan todo, desde la formación, transmisión y recepción de paquetes hasta la conexión y comunicación segura y eficiente de los dispositivos.

Ⅱ、Por qué se necesitan protocolosEsto se debe a las siguientes razones:

• Interoperabilidad:Los protocolos estandarizan la comunicación entre diferentes sistemas y dispositivos, asegurando que puedan interactuar con la información (señalización) sin discriminación.
• Eficiencia del sistema:Los protocolos optimizados hacen un mejor uso de los recursos de la red, reducen los costes y mejoran la calidad del servicio.
• Seguridad del sistema:Los protocolos incorporan medidas de seguridad para proteger la integridad, confidencialidad y autenticidad de los datos.
• Escalabilidad:Los protocolos estandarizados apoyan la expansión de las funciones de red sin requerir cambios importantes en la estructura de red central.

Ⅲ、El protocolo de capasen el sistema de red 5G (NR), su estructura de protocolo para la gestión en capas, arquitectura de capa tres comúnmente utilizada para las capas L1, L2 y L3.Esta estructura ayuda a la organización modular de las funciones de red, simplifica el diseño, la implementación y la solución de problemas; el papel de cada capa es el siguiente:

3.1 L1 (capa física)

• Objetivo:La capa física es responsable de transmitir y recibir flujos de bits en bruto a través de medios físicos, específicamente convertir bits digitales en señales y viceversa.

• Las funciones de la capa física 5G incluyen principalmente:

❶Generación de forma de onda:El uso de OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) permite una transmisión de datos de alta velocidad eficiente y resistente a las interferencias.
❷Modulación y demodulación:Determinar el método de formación de señal y el esquema de modulación (por ejemplo, QPSK, QAM) de acuerdo con las condiciones de la red.
❸Corrección de errores de datos:se utilicen técnicas tales como la corrección de errores a futuro para mejorar la integridad de los datos sin retransmisión.

3.2 L2 (capa de enlace de datos)

• Objetivo:La capa de enlace de datos asegura que los datos se transmitan de manera confiable a través de la red física, permite que los datos se organicen en marcos y detecta / resuelve errores que ocurren en la capa física.

• Subcapa de enlace de datos 5G:

❶El control de acceso a los medios:Gestiona y mantiene el control del canal de radio y multiplexa los flujos de datos de varias fuentes.

❷RLC (control de enlace de radio):Mejora la confiabilidad mediante la segmentación y reorganización de los paquetes, y gestiona la corrección de errores a través de ARQ (Solicitud de repetición automática).

❸PDCP (Protocolo de convergencia de datos de paquetes):comprime los encabezados y proporciona el cifrado y la comprobación de la integridad para garantizar la seguridad de los datos del usuario.

3.3 L3 (capa de red)

• Objetivo:La capa de red es responsable de transmitir paquetes desde el host de origen al host de destino basado en la dirección del paquete.Define el camino tomado por el paquete del remitente al receptor.
• Funciones clave en 5G:

❶Enrutamiento y transporte IP:Gestiona el reenvío de paquetes, incluyendo direccionamiento, enrutamiento y control de flujo.
❷Gestión de la sesión:Gestiona la configuración y el mantenimiento de las conexiones de red.
❸Gestión de la movilidad:Maneja las operaciones necesarias para mover dispositivos entre sectores o redes manteniendo las sesiones en curso.