Bei 5G ist die Control Plane (C-Plane) eine grundlegende Komponente der gesamten Netzwerkarchitektur, die für die Abwicklung von Signalisierungs- und Steuerungsfunktionen verantwortlich ist. Die C-Ebene unterscheidet sich von der Benutzerebene (U-Ebene), die sich hauptsächlich mit der Übertragung von Benutzerdaten befasst. Die Trennung der C-Ebene und der U-Ebene ermöglicht eine größere Flexibilität, Skalierbarkeit und Effizienz beim Design und Betrieb von 5G-Netzwerken.
Zu den wichtigsten Details zur C-Ebene in 5G gehören:
- Signal- und Steuerfunktionen:
- Der Hauptzweck der C-Ebene besteht darin, Signalisierungs- und Steuerungsfunktionen innerhalb des 5G-Netzwerks zu verwalten. Zu diesen Funktionen gehören Netzwerkeinrichtung, Konfiguration, Übergaben, Ressourcenzuweisung, Mobilitätsmanagement und verschiedene andere steuerungsbezogene Aufgaben.
- Netzwerkfunktionen und -einheiten:
- Die C-Ebene beherbergt mehrere wichtige Netzwerkfunktionen und -einheiten, wie z. B. die Access and Mobility Management Function (AMF), die Session Management Function (SMF) und die Network Slice Selection Function (NSSF).
- Die AMF ist für die Zugangskontrolle und das Mobilitätsmanagement verantwortlich, während die SMF sitzungsbezogene Funktionen überwacht. Die NSSF spielt eine Rolle bei der Auswahl des geeigneten Netzwerk-Slice basierend auf Benutzer- und Serviceanforderungen.
- Trennung von Benutzer- und Steuerungsebene:
- Eines der wichtigsten Architekturprinzipien bei 5G ist die Trennung der Benutzer- und Steuerungsebene. Diese Trennung erhöht die Flexibilität und Skalierbarkeit des Netzwerks und ermöglicht es den Betreibern, jedes Flugzeug unabhängig zu skalieren und zu optimieren, um spezifische Anforderungen zu erfüllen.
- Service-Orchestrierung:
- Die C-Ebene erleichtert die Orchestrierung von Diensten, indem sie die Einrichtung und Konfiguration von Diensten im gesamten Netzwerk verwaltet. Dazu gehören der Aufbau von Verbindungen, das Quality of Service (QoS)-Management und die Koordination von Netzwerkfunktionen, um die gewünschten Serviceeigenschaften bereitzustellen.
- Unterstützung für Network Slicing:
- Network Slicing, eine Schlüsselfunktion von 5G, umfasst die Erstellung logischer, isolierter Netzwerkinstanzen, um unterschiedlichen Serviceanforderungen gerecht zu werden. Die C-Ebene ist an der Orchestrierung und Verwaltung von Netzwerkabschnitten beteiligt und stellt sicher, dass jeder Abschnitt die erforderlichen Steuerungs- und Signalisierungsfunktionen erhält.
- Verbindungsverwaltung:
- Die C-Ebene spielt eine entscheidende Rolle beim Aufbau und der Verwaltung von Verbindungen zwischen Netzwerkelementen. Dies beinhaltet die Signalisierung zwischen verschiedenen Netzwerkfunktionen, um Kommunikationspfade für Benutzerdaten einzurichten und aufrechtzuerhalten.
- Unterstützung für servicebasierte Architektur:
- 5G führt eine servicebasierte Architektur ein, bei der Netzwerkfunktionen über genau definierte Serviceschnittstellen kommunizieren. Die C-Ebene erleichtert die Kommunikation und Koordination dieser Netzwerkfunktionen, um End-to-End-Dienste bereitzustellen.
- Sicherheit und Authentifizierung:
- Sicherheitsfunktionen wie Authentifizierung und Autorisierung gehören ebenfalls zu den Aufgaben der C-Ebene. Die Gewährleistung der Integrität und Sicherheit von Signalisierungs- und Steuernachrichten ist für die gesamte Netzwerksicherheit von entscheidender Bedeutung.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Kontrollebene (C-Ebene) in 5G eine kritische Komponente der Netzwerkarchitektur ist und für Signalisierung, Steuerungsfunktionen und Dienstorchestrierung verantwortlich ist. Seine Trennung von der Benutzerebene (U-Ebene) trägt zur Flexibilität und Effizienz von 5G-Netzwerken bei und ermöglicht eine unabhängige Skalierung und Optimierung jeder Ebene, um unterschiedlichen Serviceanforderungen gerecht zu werden.