Der Anrufprozess in 5G (fünfte Generation) umfasst eine Reihe von Schritten zum Aufbau und zur Aufrechterhaltung einer Kommunikationssitzung zwischen UE-Geräten (User Equipment). Dieser Prozess umfasst sowohl die Signalisierungs- als auch die Datenübertragungsaspekte und gewährleistet ein nahtloses und effizientes Erlebnis für Benutzer. Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Erläuterung des Anrufvorgangs in 5G:
- UE-Registrierung:
- Wenn ein UE (z. B. ein Smartphone oder ein anderes 5G-fähiges Gerät) eingeschaltet wird oder einen neuen Abdeckungsbereich betritt, initiiert es den Registrierungsprozess beim 5G-Netzwerk.
- Das UE kommuniziert mit dem 5G gNodeB (gNB), zeigt dessen Anwesenheit an und stellt die notwendigen Informationen für die Netzwerkregistrierung bereit.
- Verfahren anhängen:
- Das UE durchläuft den Anhängevorgang, bei dem es seine Identität feststellt, die Dienste des Netzwerks abonniert und die erforderlichen Sicherheitsanmeldeinformationen erhält.
- Das UE kommuniziert mit dem 5G-Kernnetzwerk und die Access and Mobility Management Function (AMF) übernimmt den Anhängevorgang, einschließlich Authentifizierung und Autorisierung.
- Service-Anfrage:
- Sobald das UE registriert und authentifiziert ist, kann es eine Dienstanfrage initiieren und damit seine Absicht zum Ausdruck bringen, eine Kommunikationssitzung aufzubauen, z. B. einen Sprachanruf zu tätigen, eine Datensitzung zu initiieren oder auf bestimmte Dienste zuzugreifen.
- Radio Resource Control (RRC) Verbindungsaufbau:
- Der gNB stellt eine Radio Resource Control (RRC)-Verbindung mit dem UE her. RRC ist für die Kontrolle der Funkressourcen und Signalisierung zwischen dem UE und dem gNB verantwortlich.
- Träger-Setup:
- Um die Datenübertragung zu erleichtern, richtet das Netzwerk Träger ein, bei denen es sich um logische Kanäle handelt, die die Merkmale der Kommunikationssitzung definieren. Dazu gehören Parameter wie Quality of Service (QoS), Datenraten und Latenzanforderungen.
- Die User Plane Function (UPF) im 5G-Kernnetz spielt eine Rolle beim Trägeraufbau für die Datenübertragung.
- Netzwerk-Slicing (optional):
- In Fällen, in denen Netzwerk-Slicing eingesetzt wird, kann das Netzwerk dem UE basierend auf dem spezifischen Slice-Profil Ressourcen zuweisen, was individuelle und isolierte Kommunikationsdienste ermöglicht, die auf verschiedene Anwendungsfälle zugeschnitten sind.
- Übergabe (optional):
- Wenn das UE in Bewegung ist oder eine Änderung der Funkbedingungen erfährt, kann das Netzwerk einen Handover-Prozess einleiten, um die Kontinuität der Kommunikationssitzung sicherzustellen. Dies beinhaltet die Übertragung der UE-Verbindung von einem gNB auf einen anderen.
- Sitzungsverwaltung:
- Die Session Management Function (SMF) im 5G-Kernnetz übernimmt die sitzungsbezogenen Funktionen. Dazu gehört die Verwaltung der Ressourcen der Benutzerebene während Datensitzungen und die Gewährleistung der effizienten Übertragung von Benutzerdaten.
- Datentransfer:
- Wenn die RRC-Verbindung hergestellt und die Träger eingerichtet sind, kann die Datenübertragung zwischen dem UE und dem Netzwerk erfolgen. Der UPF im 5G-Kernnetz spielt eine entscheidende Rolle bei der Weiterleitung und Weiterleitung von Benutzerdaten.
- Anruffreigabe und -trennung:
- Wenn das UE seine Kommunikationssitzung abschließt oder den Versorgungsbereich verlässt, kann es einen Anruffreigabe- oder -trennvorgang einleiten. Dazu gehört die Benachrichtigung des Netzwerks über die Beendigung der Sitzung und die Freigabe zugehöriger Ressourcen.
- Netzwerkfunktionsinteraktionen:
- Während des Anrufprozesses interagieren verschiedene Netzwerkfunktionen, einschließlich AMF, SMF und gNB, um die Kommunikationssitzung effizient zu verwalten. Die Funktionen koordinieren sich, um bei Bedarf Sicherheit, Servicequalität und nahtlose Übergaben zu gewährleisten.
Es ist wichtig zu beachten, dass der Anrufprozess in 5G flexibel und an verschiedene Dienste anpassbar ist, darunter Sprachanrufe, Videoanrufe und Datensitzungen. Der Einsatz von Network Slicing und fortschrittlichen Funkzugangstechnologien trägt zur Vielseitigkeit des 5G-Anrufprozesses bei und ermöglicht die Berücksichtigung verschiedener Anwendungsfälle und Serviceanforderungen.