Jakie są warstwy komunikacji 5G?

Komunikacja 5G składa się z trzech kluczowych warstw: warstwy fizycznej odpowiedzialnej za transmisję sygnałów radiowych i wykorzystującej zaawansowane technologie, takie jak MIMO i częstotliwości fal milimetrowych; warstwę MAC (Medium Access Control), zarządzającą dostępem do sieci i obsługującą różnorodne urządzenia, w tym IoT, z ulepszonym harmonogramem i niskimi opóźnieniami oraz warstwę sieciową, która obsługuje routing danych, adresowanie i innowacyjną koncepcję podziału sieci, umożliwiając dostosowane segmenty sieci dla różnych przypadków użycia.

Warstwy te wspólnie umożliwiają sieci 5G zapewnianie szybszej, wydajniejszej i wszechstronnej komunikacji bezprzewodowej.

Warstwa fizyczna (PHY):

Warstwa fizyczna to najniższa warstwa stosu komunikacyjnego 5G, odpowiedzialna za przesyłanie i odbieranie rzeczywistych sygnałów radiowych.
Zajmuje się modulacją i demodulacją sygnałów, a także obsługą takich aspektów, jak schematy modulacji, wiele anten (MIMO – wielokrotne wejście, wielokrotne wyjście) i kształtowanie wiązki.
Jedną z kluczowych innowacji w warstwie fizycznej 5G jest wykorzystanie częstotliwości fal milimetrowych (mmWave), które pozwalają na znacznie wyższe prędkości transmisji danych, ale wymagają bardziej zaawansowanych technologii antenowych ze względu na mniejszy zasięg.

Warstwa MAC (kontrola dostępu do nośnika):

Nad warstwą fizyczną znajduje się warstwa MAC, która kontroluje dostęp do współdzielonego medium komunikacyjnego. Zarządza sposobem, w jaki urządzenia łączą się z siecią, przesyłają dane oraz zapewniają uczciwe i efektywne wykorzystanie zasobów.
Warstwa MAC w 5G zawiera kilka ulepszeń w porównaniu z poprzednimi generacjami, w tym obsługę ogromnych urządzeń IoT (Internetu rzeczy), małe opóźnienia i bardziej elastyczne planowanie transmisji danych.

Warstwa sieci:

Warstwa sieciowa jest odpowiedzialna za kierowanie pakietów danych pomiędzy różnymi urządzeniami i w całej infrastrukturze sieciowej. Zajmuje się takimi zagadnieniami, jak adresowanie, routing i zarządzanie połączeniami.
W 5G warstwa sieciowa została ulepszona w celu obsługi dzielenia sieci, co pozwala na tworzenie zwirtualizowanych, dedykowanych segmentów sieci dla różnych zastosowań. Jest to szczególnie ważne w przypadku obsługi różnych aplikacji o różnych wymaganiach, takich jak pojazdy autonomiczne, rzeczywistość rozszerzona i automatyka przemysłowa.

Warstwy te współpracują ze sobą, tworząc podstawę komunikacji 5G. Warstwa fizyczna obsługuje transmisję sygnałów, warstwa MAC zarządza dostępem do sieci, a warstwa sieciowa zapewnia efektywny routing i zarządzanie danymi. To warstwowe podejście pozwala sieci 5G obsługiwać szeroką gamę aplikacji o różnych szybkościach transmisji danych, wymaganiach dotyczących opóźnień i gęstości połączeń.