5G’nin temel mimarisi nedir?

5G (beşinci nesil) kablosuz ağların temel mimarisi, gelişmiş mobil geniş bant (eMBB), ultra güvenilir düşük gecikmeli iletişim (URLLC) ve devasa makine tipi iletişim (mMTC) dahil olmak üzere çok çeşitli hizmetleri desteklemek üzere tasarlanmıştır. . Mimari, esnekliği, ölçeklenebilirliği ve çeşitli kullanım durumlarına verimli bir şekilde hitap etme yeteneği ile karakterize edilir. İşte 5G’nin temel mimarisine ilişkin derinlemesine bir inceleme:

  1. Kullanıcı Ekipmanı (UE): Mobil cihaz veya kullanıcı cihazı olarak da bilinen UE, iletişimin uç noktasıdır ve akıllı telefonları, tabletleri, IoT cihazlarını ve daha fazlasını içerir. UE’ler, hizmetlere erişmek ve veri alışverişinde bulunmak için 5G ağıyla iletişim kurar.
  2. Radyo Erişim Ağı (RAN):
    • gNodeB (gNB): gNodeB, 5G RAN’daki baz istasyonudur ve UE’lerle hava arayüzü üzerinden iletişim kurmaktan sorumludur. Hüzme oluşturma, devasa MIMO (Çoklu Giriş Çoklu Çıkış) gibi gelişmiş teknolojileri destekler ve hem 6 GHz altı hem de milimetre dalga (mmWave) frekans bantlarında çalışır.
    • Merkezi Birim (CU) ve Dağıtılmış Birim (DU): Daha verimli kaynak tahsisi ve ölçeklenebilirlik için gNB, CU ve DU’ya bölünmüştür. CU üst katman işlevlerini yönetirken, DU alt katman işlevlerini yönetir. Bu bölünmüş mimari, merkezi kontrole ve dağıtılmış işleme olanak tanır.
  3. Ulaşım ağı:
    • Fronthaul: Ön taşıyıcı, DU’yu gNB’deki CU’ya bağlar ve bu birimler arasında yüksek kapasiteli verilerin iletilmesinden sorumludur.
    • Midhaul: Midhaul, DU’yu çekirdek ağa bağlar ve radyo erişim ağı ile çekirdek ağ arasındaki iletişim için gerekli aktarımı sağlar.
  4. Çekirdek ağ:
    • 5G Çekirdeği (5GC): 5GC, 5G mimarisinin önemli bir bileşenidir ve çeşitli ağ işlevlerini destekleyen hizmet tabanlı bir mimari sağlar. Farklı hizmet gereksinimlerine uyum sağlayacak şekilde esnek ve ölçeklenebilir olacak şekilde tasarlanmıştır.
    • Erişim ve Mobilite Yönetimi İşlevi (AMF): AMF, cihaz kaydı, mobilite yönetimi ve kimlik doğrulamayla ilgili işlevleri yönetir.
    • Oturum Yönetim İşlevi (SMF): SMF, yüksek kaliteli, düşük gecikmeli hizmetleri destekleyerek veri oturumları sırasında kullanıcı düzlemi kaynaklarını kontrol eder ve yönetir.
    • Kullanıcı Düzlemi İşlevi (UPF): UPF, kullanıcı verilerinin verimli bir şekilde aktarılmasını sağlayarak kullanıcı düzleminde veri iletilmesinden ve yönlendirilmesinden sorumludur.
    • Birleşik Veri Yönetimi (UDM): UDM, abonelik verileri ve kimlik doğrulama bilgileri dahil olmak üzere kullanıcıyla ilgili bilgileri yönetir.
    • Ağa Maruz Kalma İşlevi (NEF): NEF, harici uygulamaların belirli ağ işlevlerine ve hizmetlerine erişmesini sağlayarak daha açık ve programlanabilir bir mimariyi teşvik eder.
  5. Ağ Dilimleme:
    • 5G, belirli kullanım durumlarına göre uyarlanmış sanallaştırılmış, izole ağların oluşturulmasına olanak tanıyan ağ dilimleme kavramını tanıtıyor. Her ağ dilimi, özel kaynaklar ve özelleştirilmiş işlevler sunan belirli bir hizmet türü için optimize edilmiştir.
  6. Mevcut Ağlarla Birlikte Çalışma:
    • Gelişmiş DüğümB (eNB): Bağımsız Olmayan (NSA) dağıtımlarda, 5G ağları, belirli işlevler için eNB’leri kullanarak mevcut 4G LTE ağlarıyla birlikte çalışabilir.
    • İkili Bağlantı: İkili Bağlantı, bir UE’nin aynı anda hem 4G hem de 5G ağlarına bağlanmasına olanak tanıyarak 5G’ye geçiş sırasında sorunsuz bir geçiş sağlar.
  7. Kimlik Doğrulama ve Güvenlik:
    • Kimlik Doğrulama ve Anahtar Anlaşması (AKA): AKA, 5G ağlarında güvenli kullanıcı kimlik doğrulaması ve anahtar üretimi için kullanılır.
    • Güvenlik Kenar Koruma Proxy’si (SEPP): SEPP, kullanıcı verilerini korur ve kullanıcı ekipmanı ile çekirdek ağ arasında güvenli iletişim sağlar.
  8. Düzenleme ve Politika Kontrolü:
    • Politika Kontrol İşlevi (PCF): PCF, hizmet kalitesi, kaynak tahsisi ve kullanıcı erişim kontrolüyle ilgili politikaları tanımlar ve uygular.
  9. Konum Hizmetleri:
    • Birleşik Konum Hizmeti (ULS): ULS, doğru konum bilgisine dayanan uygulamaları destekleyen konum tabanlı hizmetler sağlar.
  10. Hizmet Yönetimi ve Düzenleme:
  • Hizmet Yönetimi ve Düzenleme (SMO): SMO, hizmetlerin yaşam döngüsünü yöneterek ağ kaynaklarının verimli bir şekilde düzenlenmesini ve koordinasyonunu sağlar.

Özetle 5G’nin temel mimarisi, çeşitli hizmetleri ve kullanım durumlarını desteklemek için tasarlanmış kapsamlı ve esnek bir çerçevedir. Ayrıştırılmış bir RAN, esnek ve ölçeklenebilir bir 5G Çekirdeği, ağ dilimleme ve mevcut ağlarla birlikte çalışma desteği sunarak, onu yeni nesil kablosuz iletişim için önemli bir etkinleştirici haline getiriyor.

Recent Updates

Related Posts