Wenn wir uns mit der Funktionsweise eines 5G-Systems befassen, dann ist es wichtig zu wissen, wo genau die Qualität des Dienstes, oder QoS (Quality of Service), durchgesetzt wird. In einem so fortschrittlichen System wie 5G gibt es mehrere Punkte, an denen QoS überwacht und gesteuert wird, um sicherzustellen, dass die Anforderungen der Nutzer erfüllt werden.
QoS wird hauptsächlich an zwei Schlüsselstellen durchgesetzt: im Access Network (AN) und im Core Network (CN). Diese beiden Bereiche arbeiten zusammen, um sicherzustellen, dass die Datenströme gemäß den vereinbarten QoS-Parametern verarbeitet werden. Lassen wir uns das genauer anschauen:
QoS im Access Network (AN)
- Im Access Network, das die Verbindung zwischen dem Gerät und der Basisstation umfasst, wird QoS direkt auf der physischen Ebene und in den Funkressourcen durchgesetzt.
- Hier wird beispielsweise sichergestellt, dass Prioritäten für bestimmte Datenströme, wie etwa Videoanrufe oder Notfallkommunikation, eingehalten werden.
- Die Basisstation, auch als gNB (gNodeB) bezeichnet, spielt eine zentrale Rolle bei der Verwaltung von Ressourcen wie Frequenzspektrum und Sendeleistung, um QoS-Anforderungen zu erfüllen.
QoS im Core Network (CN)
| Funktion | Rolle bei QoS |
|---|---|
| UPF (User Plane Function) | Leitet Datenpakete basierend auf QoS-Parametern und verwaltet Verkehrsklassen wie hohe Bandbreite oder niedrige Latenz. |
| AMF (Access and Mobility Management Function) | Überwacht die Verbindung und sorgt für nahtlose Übergänge zwischen Zellen, ohne dass die QoS beeinträchtigt wird. |
| SMF (Session Management Function) | Verwaltet Datenströme und stellt sicher, dass die QoS-Richtlinien korrekt angewendet werden. |
Ein praktisches Beispiel ist ein Streaming-Dienst, bei dem die QoS sicherstellt, dass das Video flüssig abgespielt wird, ohne Pufferprobleme, selbst wenn das Netzwerk stark ausgelastet ist. Dafür sorgt die Kombination aus Access Network und Core Network, indem sie die richtigen Prioritäten und Ressourcen zuweist.
Interessanterweise greifen die QoS-Mechanismen auch bei spezifischen Szenarien wie Notfallkommunikation oder IoT-Geräten mit niedrigen Bandbreitenanforderungen. Diese Vielseitigkeit ist es, die 5G so flexibel macht. Vielleicht ist dir auch aufgefallen, dass die strikte Durchsetzung von QoS ein wesentlicher Grund dafür ist, warum 5G für Anwendungen wie autonomes Fahren oder Remote-Chirurgie geeignet ist. Diese Aspekte können wir in zukünftigen Themen weiter vertiefen.