Die 5G-Architektur ist darauf ausgelegt, die vielfältigen Anforderungen neuer Anwendungen und Dienste zu unterstützen. Es umfasst mehrere Schlüsselkomponenten und Funktionalitäten. Zu den Haupttypen der 5G-Architektur gehören:
- Radio Access Network (RAN): Das RAN ist eine entscheidende Komponente, die Endbenutzergeräte wie Smartphones und IoT-Geräte mit dem Kernnetzwerk verbindet. Bei 5G wird das RAN verbessert, um höhere Datenraten, geringere Latenz und erhöhte Kapazität bereitzustellen. Es umfasst Basisstationen wie kleine Zellen und massive MIMO-Antennen, die strategisch verteilt sind, um einen bestimmten Bereich effizient abzudecken.
- Kernnetzwerk (CN): Das 5G-Kernnetzwerk ist ein Schlüsselelement, das für die Verwaltung und Verarbeitung von Benutzerdaten verantwortlich ist. Es ist flexibler und skalierbarer als seine Vorgänger. Das Kernnetzwerk ist in zwei Hauptteile unterteilt: die User Plane Function (UPF) und die Control Plane Function (CPF). Die Trennung ermöglicht eine bessere Optimierung und Ressourcenzuweisung und trägt so zu einer verbesserten Netzwerkeffizienz bei.
- Network Slicing: Eine der innovativen Funktionen der 5G-Architektur ist Network Slicing. Es ermöglicht die Erstellung mehrerer virtueller Netzwerke, die jeweils auf bestimmte Anwendungsfälle oder Branchen zugeschnitten sind. Durch Network Slicing können Betreiber Ressourcen basierend auf den unterschiedlichen Anforderungen von Anwendungen effizient zuweisen und so eine optimale Leistung für Dienste wie eMBB, URLLC und mMTC gewährleisten.
- Edge Computing: 5G führt Edge Computing ein, um Rechenressourcen näher an die Endbenutzergeräte zu bringen. Dies reduziert die Latenz und verbessert das allgemeine Benutzererlebnis für Anwendungen, die eine Echtzeitverarbeitung erfordern. Edge Computing ist von entscheidender Bedeutung für Dienste wie Augmented Reality, Virtual Reality und autonome Fahrzeuge, bei denen es auf niedrige Latenzzeiten ankommt.
- Servicebasierte Architektur (SBA): 5G übernimmt eine servicebasierte Architektur und fördert einen modularen und skalierbaren Ansatz. Diese Architektur ermöglicht eine einfachere Integration neuer Dienste und Anwendungen. Die SBA ermöglicht ein flexibles und agiles Netzwerk und erleichtert Betreibern die effiziente Bereitstellung und Verwaltung von Diensten.
- Massive Machine Type Communications (mMTC) und Critical Machine Type Communications (cMTC): Die 5G-Architektur umfasst spezifische Komponenten zur Unterstützung der massiven Maschinenkommunikation und der kritischen Maschinenkommunikation. Diese decken die vielfältigen Anforderungen von IoT-Anwendungen ab und reichen von einer riesigen Anzahl verbundener Geräte mit mMTC bis hin zu äußerst zuverlässiger Kommunikation mit geringer Latenz für kritische Anwendungen mit cMTC.
Diese Komponenten arbeiten zusammen, um eine robuste und flexible 5G-Architektur zu schaffen, die in der Lage ist, eine breite Palette von Diensten und Anwendungen in verschiedenen Branchen zu unterstützen.