理论篇·TCP/IP、OSI参考模型与5G 协议

TCP/IP、OSI参考模型与5G 协议

文章目录

• TCP/IP、OSI参考模型与5G 协议
• • 分层思想
  • OSI七层参考模型
  • OSI模型VS TCP/IP模型
  • • TCP/IP协议族的组成
    • 物理层
  • 5G技术规范

分层思想

–想用牛奶的人未必了解其生产过程

–使用网络的人未必知道数据的传输过程

–将复杂的流程分解为几个功能相对单一的子过程

整个流程更加清晰，复杂问题简单化
更容易发现问题并针对性的解决问题

部门	职责
原料采购部门	选购优质奶源,与农场签订合同保质保量运输奶源
奶源加工车间	原料验收,杀菌处理与储藏
奶粉生产车间	浓缩,喷雾干燥与冷却筛粉
奶粉包装车间	奶粉包装,奶粉装箱,质检
销售部门	联系各大销售渠道,联系物流运输

OSI七层参考模型

国际标准化组织
1984年颁布了开放系统互连（OSI）参考模型
一个开放式体系结构，将网络分为七层。

分层	功能
应用层	网络服务与最终用户的一个接口
表示层	数据的表示、安全、压缩
会话层	建立、管理、中止会话
传输层	定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验
网络层	进行逻辑地址寻址,实现不同网络之间的路径选择
数据链路层	建立逻辑链接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能
物理层	建立、维护、断开物理连接

物理层和数据链路层

物理层
如何使用物理信号来表示数据1和0？
数据传输是否可同时在两个放上进行？
通信双方如何建立和中止连接？
物理接口特性

数据链路层
数据帧封装结构
源和目的方的物理地址
数据校验功能

网络层和传输层

网络层
数据包封装结构
源和目的方的逻辑地址
根据包头的逻辑地址选路

传输层
用户进程间的通信
承上启下

会话层、表示层和应用层

会话层
建立用户间的会话关系

表示层
定义传递信息的语言和语义
编码和解码、压缩解压缩、加密解密

应用层
提供与用户的接口

OSI模型VS TCP/IP模型

应用层	应用层	应用层
		表示层
		会话层
传输层	传输层	传输层
网络层	网络层	网络层
网络接口层	数据链路层	数据链路层
	物理层	物理层
TCP/IP四层模型	TCP/IP五层模型	TCP/IP七层模型

TCP/IP协议族的组成

应用层	HTTP FTP TFTP SMTP SNMP DNS
传输层	TCP UDP
网络层	ICMP IGMP IP ARP RARP
数据链路层	有底层网络定义的协议
网络层	有底层网络定义的协议

物理层

数据封装过程

数据解封装过程

协议数据单元（PDU）

设备与层的对应关系

各层间的通信

5G技术规范

关于3GPP

3GPP：第三代合作伙伴计划，通信行业标准化组织
1988年12月成立

3GPP的成员

欧洲的ETSI（欧洲电信标准化委员会）
日本的ARIB（无线行业企业协会）和TTC（电信技术委员会）
中国的CCSA（中国通信标准化协会）
韩国的TTA（电信技术协会）
北美的ATIS（世界无线通讯解决方案联盟）
印度的TSISI（电信标准开发协会）

3GPP定义的5G分为3大场景：

增强型移动宽带（eMBB）
海量物联网通信（mMTC）
低时延、高可靠通信（uRLLC）

移动通信与计算机通信类比

空中接口

第五代（5G）移动通信技术被称为【新型无线空口（New Radio.NR）】
5G新型无线空口俗称NR（New Radio）

空中接口俗称空口，分为3层【由物理层（L1）、数据链路层（L2）和网络层（L3）组成。TS 38.200系列描述了物理层（L1）规范。网络层（L3）在TS 38.300系列中描述】

图中显示了物理层(L1)周边的NR无线接口协议架构。物理层连接数据链路层（L2）的媒体访问控制（MAC）子层和网络层（L3）的无线资源控制（RRC）层。不同层/子层之间的圆圈表示服务访问点（SAP）。
NR(New Radio，NR) 新型无线空口
UE 用户设备

5G无线协议栈

NR（新型无线空口）无线协议栈分为两个平面：用户面和控制面。
用户面（User Plane，UP）协议栈即用户数据传输采用的协议族，
控制面（Control Plane，CP）协议栈即系统的控制信令传输采用的协议族。
负责处理UE和gNB之间无线链路的数据

分为控制面和用户面

L1和L2各层功能

L3层功能

RRC：是Uu口控制面最高层，负责控制1层、2层完成空口资源传输

NAS层功能

NAS：主要负责与接入无关、独立于无线接入相关的功能及流程

5G无线网络主要协议

5G无线网络主要协议有MAC、RRC、PDCP、RPC等协议

1、MAC协议层
2、RLC协议层
3、PDCP协议层
4、SDAP协议层
5、RRC协议层
6、NAS协议层

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