W sieciach bezprzewodowych 5G (piątej generacji) warstwa dostępu (AS) odnosi się do stosu protokołów działającego w interfejsie radiowym (interfejs Uu) pomiędzy sprzętem użytkownika (UE) a węzłem B nowej generacji (gNB). Warstwa dostępu jest krytycznym elementem ułatwiającym komunikację i kontrolę pomiędzy UE a siecią dostępu radiowego, przyczyniając się do ustanawiania i utrzymywania połączeń bezprzewodowych.
Kluczowe aspekty warstwy dostępu w 5G obejmują:
- Warstwy stosu protokołów: Warstwa dostępu składa się z wielu warstw stosu protokołów, które są odpowiedzialne za różne funkcje związane z komunikacją przez interfejs radiowy. Warstwy te obejmują warstwę fizyczną (PHY), warstwę kontroli dostępu do nośnika (MAC) i warstwę kontroli łącza radiowego (RLC).
- Warstwa fizyczna (PHY): Na dole stosu warstwy dostępowej znajduje się warstwa PHY odpowiedzialna za transmisję i odbiór sygnałów radiowych. Definiuje sposób, w jaki dane są modulowane, kodowane i przesyłane przez interfejs radiowy. Warstwa PHY obsługuje takie aspekty, jak kodowanie kanałów, modulacja i multipleksowanie/demultipleksowanie danych.
- Warstwa kontroli dostępu do medium (MAC): Warstwa MAC jest odpowiedzialna za zarządzanie dostępem do współdzielonych zasobów radiowych. Obsługuje takie zadania, jak planowanie, ustalanie priorytetów danych i sygnalizacja kontrolna przy alokacji zasobów. Warstwa MAC odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu wydajnego i sprawiedliwego wykorzystania dostępnego widma.
- Warstwa kontroli łącza radiowego (RLC): Warstwa RLC odpowiada za zapewnienie niezawodnej i wolnej od błędów transmisji danych. Wykonuje takie funkcje, jak segmentacja i ponowne składanie pakietów danych, korekcja błędów i kontrola przepływu, aby zagwarantować integralność danych wymienianych między UE a siecią.
- Ustanawianie i zwalnianie połączenia: Warstwa dostępu obsługuje procedury ustanawiania, utrzymywania i zwalniania połączeń pomiędzy UE a gNB. Obejmuje to początkowy dostęp, przełączenia między różnymi komórkami lub gNB oraz zwalnianie połączeń, gdy UE wyjdzie poza zasięg.
- Zarządzanie mobilnością: Warstwa dostępu zarządza funkcjami związanymi z mobilnością, aby wspierać płynne przełączenia, gdy UE przemieszczają się między różnymi lokalizacjami lub komórkami. Obejmuje to podejmowanie decyzji o przekazaniu, sygnalizację przekazania i wykonanie procedur przekazania w celu utrzymania łączności.
- Funkcje bezpieczeństwa: Access Stratum wdraża środki bezpieczeństwa w celu ochrony poufności i integralności komunikacji za pośrednictwem interfejsu radiowego. Obejmuje to mechanizmy szyfrowania i uwierzytelniania w celu zabezpieczenia transmisji poufnych informacji między UE a siecią.
- Zarządzanie nośnikami: Warstwa dostępu obsługuje ustanawianie, utrzymywanie i udostępnianie nośników, które reprezentują kanały logiczne dla określonych typów usług komunikacyjnych. Każdy nośnik może mieć inne wymagania dotyczące jakości usług (QoS).
- Obsługa podwójnej łączności: Access Stratum obsługuje koncepcję podwójnej łączności, w której UE może łączyć się jednocześnie z wieloma gNB. Zwiększa to ogólną szybkość transmisji danych i zapewnia redundancję w celu zwiększenia niezawodności.
- Dostosowanie do numerologii: Access Stratum zaprojektowano tak, aby można było go dostosować do różnych numerologii, co pozwala mu działać w różnych zakresach częstotliwości i konfiguracjach. Ta elastyczność obsługuje różnorodne wymagania różnych scenariuszy wdrażania i przypadków użycia.
Podsumowując, warstwa dostępowa w 5G to stos protokołów, który odgrywa zasadniczą rolę w zarządzaniu komunikacją za pośrednictwem interfejsu radiowego pomiędzy Sprzętem Użytkownika a radiową siecią dostępową. Obejmuje różne warstwy, z których każda ma określone obowiązki, przyczyniając się do wydajności, niezawodności i bezpieczeństwa połączeń bezprzewodowych w sieci 5G.