Was sind die Schichten der 5G-Kommunikation?

Die 5G-Kommunikation besteht aus drei Schlüsselschichten: der physikalischen Schicht, die für die Übertragung von Funksignalen und den Einsatz fortschrittlicher Technologien wie MIMO und Millimeterwellenfrequenzen verantwortlich ist; die MAC-Schicht (Medium Access Control), die den Zugriff auf das Netzwerk verwaltet und verschiedene Geräte, einschließlich IoT, mit verbesserter Planung und geringer Latenz unterstützt, und die Netzwerkschicht, die das Datenrouting, die Adressierung und das innovative Konzept des Network Slicing übernimmt und so maßgeschneiderte Lösungen ermöglicht Netzwerksegmente für verschiedene Anwendungsfälle.

Zusammen ermöglichen diese Schichten 5G, eine schnellere, effizientere und vielseitigere drahtlose Kommunikation bereitzustellen.

Physische Schicht (PHY):

Die physikalische Schicht ist die unterste Schicht im 5G-Kommunikationsstapel und für die Übertragung und den Empfang der eigentlichen Funksignale verantwortlich.
Es befasst sich mit der Modulation und Demodulation von Signalen sowie mit Aspekten wie Modulationsschemata, mehreren Antennen (MIMO – Multiple Input, Multiple Output) und Beamforming.
Eine der wichtigsten Innovationen in der physikalischen 5G-Schicht ist die Verwendung von Millimeterwellenfrequenzen (mmWave), die viel höhere Datenraten ermöglichen, aufgrund der kürzeren Reichweite jedoch fortschrittlichere Antennentechnologien erfordern.

MAC-Ebene (Medium Access Control):

Über der physikalischen Schicht befindet sich die MAC-Schicht, die den Zugriff auf das gemeinsam genutzte Kommunikationsmedium steuert. Es verwaltet, wie Geräte sich mit dem Netzwerk verbinden, Daten übertragen und eine faire und effiziente Nutzung von Ressourcen gewährleisten.
Die MAC-Schicht in 5G beinhaltet mehrere Verbesserungen gegenüber früheren Generationen, darunter Unterstützung für massive IoT-Geräte (Internet der Dinge), geringe Latenz und eine flexiblere Planung von Datenübertragungen.

Netzwerkschicht:

Die Netzwerkschicht ist für die Weiterleitung von Datenpaketen zwischen verschiedenen Geräten und über die Netzwerkinfrastruktur verantwortlich. Es befasst sich mit Themen wie Adressierung, Routing und Verwaltung von Verbindungen.
In 5G wurde die Netzwerkschicht erweitert, um Network Slicing zu unterstützen, was die Erstellung virtualisierter, dedizierter Netzwerksegmente für verschiedene Anwendungsfälle ermöglicht. Dies ist besonders wichtig, um verschiedene Anwendungen mit unterschiedlichen Anforderungen zu berücksichtigen, wie beispielsweise autonome Fahrzeuge, Augmented Reality und industrielle Automatisierung.

Diese Schichten bilden zusammen die Grundlage für die 5G-Kommunikation. Die physikalische Schicht übernimmt die Übertragung von Signalen, die MAC-Schicht verwaltet den Zugriff auf das Netzwerk und die Netzwerkschicht sorgt für effizientes Datenrouting und -management. Dieser mehrschichtige Ansatz ermöglicht es 5G, eine breite Palette von Anwendungen mit unterschiedlichen Datenraten, Latenzanforderungen und Verbindungsdichten zu unterstützen.