Vereenvoudigd bestaat de 5G-architectuur uit drie hoofdcomponenten: de gebruikersapparatuur (UE), het Radio Access Network (RAN) en het 5G Core Network. Deze elementen werken samen om verbeterde mobiele breedband, uiterst betrouwbare communicatie met lage latentie en grootschalige machine-achtige communicatie te leveren. Hier is een vereenvoudigde uitsplitsing:
1. Gebruikersapparatuur (UE):
- Definitie: De UE is het apparaat van de eindgebruiker, zoals smartphones, tablets of andere verbonden apparaten.
- Functie: Het communiceert met het 5G-netwerk om gegevens en diensten te verzenden en te ontvangen.
- Voorbeelden: Smartphones, IoT-apparaten, laptops.
2. Radiotoegangsnetwerk (RAN):
- Componenten: RAN omvat gNB (5G New Radio) en het NG-RAN (Next-Generation Radio Access Network).
- Functie: RAN vergemakkelijkt draadloze communicatie tussen de UE en het 5G Core Network.
- gNB: De gNB is verantwoordelijk voor draadloze transmissie en ontvangst en ondersteunt functies zoals Massive MIMO en beamforming.
- NG-RAN: Het omvat de gNB’s en bijbehorende besturingsfuncties.
3. 5G kernnetwerk:
- Componenten: De 5G Core omvat verschillende netwerkfuncties en entiteiten.
- Functies:
- AMF (Access and Mobility Management Function): Beheert mobiliteit, toegang en overdrachten.
- SMF (Session Management Function): Beheert het opzetten, wijzigen en beëindigen van sessies.
- UPF (User Plane Function): Verwerkt gebruikersgegevens in het datavlak.
- UDM (Unified Data Management): Beheert abonneegegevens en authenticatie.
- AUSF (Authentication Server Function): Verwerkt gebruikersauthenticatie.
- PCF (Policy Control Function): Dwingt beleid af voor QoS en toegangscontrole.
- Interacties: Deze functies werken samen om connectiviteit te bieden, sessies te beheren en de veiligheid te garanderen.
4. Belangrijkste overwegingen:
- Network Slicing: 5G ondersteunt netwerkslicing, waardoor gevirtualiseerde netwerken kunnen worden gecreëerd voor diverse gebruiksscenario’s.
- Servicegebaseerde architectuur: Het maakt gebruik van een servicegebaseerde architectuur, die flexibiliteit en schaalbaarheid bevordert.
- Cloud-native aanpak: De 5G-architectuur omarmt een cloud-native aanpak voor flexibiliteit en hulpbronnenefficiëntie.
- End-to-End-connectiviteit: De architectuur maakt end-to-end-connectiviteit en -diensten over het hele netwerk mogelijk.
5. Gebruiksscenario’s:
- Enhanced Mobile Broadband (eMBB): Biedt hoge datasnelheden voor toepassingen zoals videostreaming en het downloaden van grote bestanden.
- Ultra-betrouwbare communicatie met lage latentie (URLLC): Ondersteunt bedrijfskritische applicaties met lage latentie en hoge betrouwbaarheid.
- Massive Machine-Type Communications (mMTC): Maakt connectiviteit mogelijk voor een enorm aantal IoT-apparaten.
6. Evolutie van vorige generaties:
- Voortbouwen op 4G LTE: 5G bouwt voort op de basis van 4G LTE en introduceert nieuwe functies en mogelijkheden.
- Achterwaartse compatibiliteit: 5G-netwerken zijn ontworpen om naast 4G LTE-netwerken te bestaan en achterwaartse compatibiliteit te bieden.
7. Dynamische aanpassing:
- Adaptieve modulatie: Het systeem past modulatieschema’s en andere parameters dynamisch aan op basis van realtime omstandigheden.
- Dynamic Spectrum Sharing: Maakt flexibel gebruik van beschikbare spectrumbronnen mogelijk.
8. Wereldwijde standaardisatie:
- ITU en 3GPP: De International Telecommunication Union (ITU) en het 3rd Generation Partnership Project (3GPP) dragen bij aan mondiale standaarden voor 5G.
9. End-to-end-connectiviteit:
- Van UE naar Core: De 5G-architectuur zorgt voor naadloze connectiviteit van het gebruikersapparaat via het radiotoegangsnetwerk naar het kernnetwerk.
Samenvattend bestaat de vereenvoudigde 5G-architectuur uit de gebruikersapparatuur, het radiotoegangsnetwerk (bestaande uit gNB en NG-RAN) en het 5G-kernnetwerk (met verschillende functies). Samen maken deze componenten diverse gebruiksscenario’s mogelijk en leveren ze verbeterde mobiele breedband, ultrabetrouwbare communicatie met lage latentie en grootschalige machine-achtige communicatie in een dynamisch adaptief en wereldwijd gestandaardiseerd raamwerk.