目錄
- 計算機網路參考模型與5G協議
- OSI七層參考模型
- TCP/IP模型
- TCP/IP 協議族的組成
- 資料封裝解封裝程序
- PDU協議資料單元
- 設備與層的對應關系
- 各層間通信
- 5G協議
- 5G技術規范
- 移動通信與計算機網路通信類比
- 空中介面
- 5G無線協議堆疊
計算機網路參考模型與5G協議
匯入：分層思想
- 喝牛奶的人未必了解生產程序
- 使用網路的人未必知道資料的傳輸程序（交換機 -> 防火墻 -> 路由器 -> 終端設備）
- 將復雜的流程分解為幾個功能相對單一的子程序
- 整個程序更清晰，復雜問題簡單化
- 更容易發現問題并針對性的解決問題
OSI七層參考模型
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國際標準化組織（ISO）頒布了開放系統互連（OSI）參考模型，一個開放式體系結構將網路分為七層
分層 功能 應用層 網路服務與最終用戶的一個介面 表示層 資料的表示，安全，壓縮 會話層 建立，管理，中止會話 傳輸層 定義傳輸資料的協議埠號，以及流程控制和差錯校驗 網路層 進行邏輯尋址，實作不同網路之間的路徑選擇 資料鏈路層 建立邏輯連接，進行硬體地址尋址，差錯校驗等功能 物理層 建立，維護，斷開物理連接 -
具體闡述
- 應用層：人機互動視窗，把人的語言輸入到計算機當中，
- 表示層：將接收到的資料翻譯成二進制陣列成的計算機語言，并對資料進行壓縮和解壓，資料加密和解密等作業
- 會話層：管理是否允許不同機器上的用戶之間建立會話聯系
- 傳輸層：將 [上層資料分片并加上埠號]TCP頭部 封裝成資料段，或通過對報文頭中的埠識別，實作網路中不同主機上的用戶行程之間的資料通信（承上啟下）
- 網路層：將 [上層資料加上源和目的方的邏輯（IP）地址]IP頭部 封裝成資料包，實作資料從源端到目的端的傳輸
- 資料鏈路層：將 [上層資料加上源和目的方的物理（MAC）地址]MAC頭部 封裝成資料幀，MAC地址是用來標識網卡的物理地址，建立資料鏈路，當發現資料錯誤時，可以重傳資料幀，
- 物理層：報文頭部和上層資料資訊都是由二進制陣列成的，物理層將這些二進制數字組成的位元流轉換成電信號在網路中傳輸，
-網路層及以下的通信為點對點通信
-傳輸層的通信為端到端通信
TCP/IP模型
- TCP/IP 4層模型：=應用層=，傳輸層，網路層，=網路介面層=
- TCP/IP 5層模型：=應用層=，傳輸層，網路層，資料鏈路層，物理層
TCP/IP 協議族的組成
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應用層：HTTP（TCP埠） FTP TFTP（UDP埠） SMTP SNMP DNS
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傳輸層：TCP（面向連接，安全穩定） UDP（面向無連接，高效）
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網路層：IP -> ICMP(例：ping) IGMP（主管理協議） RARP ARP（用于IP地址決議MAC地址）
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資料鏈路層：由底層網路定義的協議
物理層 ：IEEE 802.3有線局域網（以太網）標準
? IEEE 802.11無線局域網標準
資料封裝解封裝程序
| 分層 | 資料 |
|---|---|
| 應用層 | 上層資料 |
| 傳輸層 | TCP（UDP）頭部 + 上層資料 |
| 網路層 | IP頭部 + TCP頭部 + 上層資料 |
| 資料鏈路層 | MAC頭部 + IP頭部 + TCP頭部 + 上層資料 |
| 物理層 | 位元流 |
解封裝反向逐層解封裝
PDU協議資料單元
| 分層 | 資料 |
|---|---|
| 應用層 | 上層資料 |
| 傳輸層 | TCP（UDP）頭部 + 上層資料 =資料段= |
| 網路層 | IP頭部 + TCP頭部 + 上層資料 =資料包= |
| 資料鏈路層 | MAC頭部 + IP頭部 + TCP頭部 + 上層資料 =資料幀= |
| 物理層 | 位元流 |
設備與層的對應關系
| 分層 | 設備 |
|---|---|
| 應用層 | 計算機 |
| 傳輸層 | 防火墻 |
| 網路層 | 路由器 |
| 資料鏈路層 | 交換機 |
| 物理層 | 網卡 |
各層間通信
PS：交換機不負責解封裝，只負責轉發，路由解封裝，
5G協議
無線通信和有線網路都要通過封裝解封裝的程序
5G技術規范
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關于3GPP
- 3GPP：第三代合作伙伴啊計劃，通信行業標準化組織
- 1998年12月成立
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3GPP成員
- 歐洲的ETSI（歐洲電信標準化協會）
- 日本的ARIB（無限行業企業協會）和TTC（電信技術委員會）
- 中國的CCSA（中國通信標準化協會）
- 韓國的TTA（電信技術協會）
- 北美的ATIS（世界無線通訊解決方案聯盟）
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3GPP定義的5G技術規范，TS38系列的部分內容
- TS23.501：系統總體介紹
- TS38.300：無線側總體介紹
- TS38.401：無線側架構
- TS38.211：物理信道結構
- TS38.104：基站射頻要求
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TS28系列規范下載地址
https://www.3gpp.org/ftp/Specs/2017-12/Rel-15/38_series/
移動通信與計算機網路通信類比
空中介面
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空中介面俗稱空口，分為三層
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5G新型無限空口俗稱NR（New Radio）
5G無線協議堆疊
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負責處理UE和gNB之間無線鏈路的資料
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分為控制面和用戶面
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應用資料（比如聊天內容），在每一層都要經過不同的處理，添加上對應的包頭，最終才會在PHY層被調制成無線電波發送到基站，
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基站接收到內容后，也要層層處理解讀包頭內容，最終才會將剝光各層包頭的應用資料再轉發到傳輸網，進而轉發到核心網
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