Proces połączenia w sieci 5G (piątej generacji) obejmuje szereg etapów mających na celu ustanowienie i utrzymanie sesji komunikacyjnej pomiędzy urządzeniami użytkownika (UE). Proces ten obejmuje zarówno aspekty sygnalizacji, jak i przesyłania danych, zapewniając użytkownikom płynną i wydajną obsługę. Poniżej znajduje się szczegółowe wyjaśnienie procesu połączenia w 5G:
- Rejestracja UE:
- Gdy urządzenie UE (takie jak smartfon lub inne urządzenie obsługujące 5G) zostanie włączone lub wejdzie w nowy obszar zasięgu, inicjuje proces rejestracji w sieci 5G.
- UE komunikuje się z gNodeB 5G (gNB), wskazując jego obecność i dostarczając informacji niezbędnych do rejestracji w sieci.
- Dołącz procedurę:
- Urządzenie UE przechodzi procedurę dołączania, podczas której ustala swoją tożsamość, subskrybuje usługi sieciowe i uzyskuje niezbędne poświadczenia bezpieczeństwa.
- Urządzenie UE komunikuje się z siecią rdzeniową 5G, a funkcja zarządzania dostępem i mobilnością (AMF) obsługuje procedurę przyłączania, w tym uwierzytelnianie i autoryzację.
- Zgłoszenie serwisowe:
- Po zarejestrowaniu i uwierzytelnieniu UE może zainicjować żądanie usługi, wskazując zamiar ustanowienia sesji komunikacyjnej, na przykład wykonania połączenia głosowego, zainicjowania sesji danych lub uzyskania dostępu do określonych usług.
- Ustanawianie połączenia kontroli zasobów radiowych (RRC):
- GNB ustanawia połączenie kontroli zasobów radiowych (RRC) z UE. RRC odpowiada za kontrolę zasobów radiowych i sygnalizacji pomiędzy UE a gNB.
- Konfiguracja nośnika:
- Aby ułatwić przesyłanie danych, sieć tworzy nośniki, czyli kanały logiczne definiujące charakterystykę sesji komunikacyjnej. Obejmuje to takie parametry, jak jakość usług (QoS), szybkości transmisji danych i wymagania dotyczące opóźnień.
- Funkcja płaszczyzny użytkownika (UPF) w sieci rdzeniowej 5G odgrywa rolę w konfiguracji nośnika do przesyłania danych.
- Podział sieci (opcjonalnie):
- W przypadkach, gdy stosuje się dzielenie sieci, sieć może przydzielać zasoby UE w oparciu o konkretny profil wycinka, umożliwiając niestandardowe i izolowane usługi komunikacyjne dostosowane do różnych przypadków użycia.
- Przekazanie (opcjonalnie):
- Jeśli UE jest w ruchu lub doświadcza zmiany warunków radiowych, sieć może zainicjować proces przekazywania, aby zapewnić ciągłość sesji komunikacyjnej. Wiąże się to z przeniesieniem połączenia UE z jednego gNB do drugiego.
- Zarządzanie sesją:
- Funkcja zarządzania sesją (SMF) w sieci rdzeniowej 5G obsługuje funkcje związane z sesją. Obejmuje to zarządzanie zasobami płaszczyzny użytkownika podczas sesji danych i zapewnienie wydajnego przesyłania danych użytkownika.
- Transfer danych:
- Po ustanowieniu połączenia RRC i skonfigurowaniu nośników może nastąpić transfer danych pomiędzy UE a siecią. UPF w sieci rdzeniowej 5G odgrywa kluczową rolę w przesyłaniu i kierowaniu danych użytkowników.
- Zadzwoń i odłącz:
- Kiedy UE zakończy sesję komunikacyjną lub opuści obszar zasięgu, może zainicjować procedurę zwolnienia połączenia lub rozłączenia. Wiąże się to z powiadomieniem sieci o zakończeniu sesji i zwolnieniu powiązanych zasobów.
- Interakcje funkcji sieciowych:
- W trakcie trwania połączenia różne funkcje sieciowe, w tym AMF, SMF i gNB, współdziałają ze sobą, aby efektywnie zarządzać sesją komunikacyjną. Funkcje te koordynują się, aby zapewnić bezpieczeństwo, jakość usług i, w razie potrzeby, bezproblemowe przekazywanie usług.
Należy zauważyć, że proces połączeń w sieci 5G został zaprojektowany tak, aby był elastyczny i można go było dostosować do różnych usług, w tym połączeń głosowych, połączeń wideo i sesji danych. Zastosowanie podziału sieci i zaawansowanych technologii dostępu radiowego przyczynia się do wszechstronności procesu połączeń 5G, uwzględniając różnorodne przypadki użycia i wymagania usług.