国际标准化组织(ISO)在1984年颁布了开放系统互连(OSI)参考模型,即一个开放式体系结构,将网络分为了七层,包括:应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。 应用层:人机交互的窗口,把人的语言输入到计算机中。
表示层:将接收的数据翻译成二进制数组成的计算机语言,并对 数据进行压缩和解压,数据加密和解密等工作。
会话层:管理是否允许不同机器上的用户之间建立会话连接关系
传输层:将上层应用数据分片并加上端口封装成数据段或者通过对报文头中的端口识别,实现网络中不同主机上的用户进程之间的数据通信。
网络层:将上层数据加上源和目的方的逻辑(IP)地址封装成数据包,实现数据从源端到目的端的传输。
数据链路层:将上层数据加上源和目的方的物理(MAC)地址封装成数据帧,MAC地址是用来标识网卡的物理地址,建立数据链路,当发现数据错误时,可以重新传数据帧。
物理层:报文头部和上层数据信息都是二进制数组成的,物理层将这些二进制数字组成比特流流转成电流号在网络中传输。
其中,网络层以下的通讯是点到点的通讯(主机——主机,节点——节点) 传输层的通讯是端到端的通讯(程序端口到程序端口)
TCP(传输控制协议)协议应用的端口及其协议功能—传输更加稳定可靠 80 HTTP(超文本传输协议):用于浏览器和Web服务器之间 的请求和响应的交互 21 FTP(文件传输协议):用于控制连接FTP服务器 53 DNS(域名系统):用于连接DNS服务器 25 SMTP(简单邮件传输协议):用于发送邮件 110 POP3(邮局协议版本3):用于接收邮件 22 SSH(安全外壳协议):用于计算机之间的远程加密登录
UDP(用户数据报协议)协议应用的端口及其协议功能—传输效率高 69 TFTP(简单文件传输协议):用于小文件的传输 53 DNS(域名系统):用于解析DNS 111 RPC(远程调用协议):用于远程过程调用 161 SNMP(简单网络管理协议):用于网络设备的管理 123 NTP(网络时间协议):用于网络时间同步
IP(网际协议)协议及其功能【网络层协议】 ARP(地址解析协议):用于在局域网中根据IP地址获取物理地址 RARP(逆地址解析协议):用于在局域网中通过ARP表根据物理地址请求IP地址 ICMP(网际控制报文协议):用于验证网络是否通畅 IGMP(网际组管理协议):用于主机与组播路由器之间组播通信
在应用层中,我们把一些信息输入到计算机中,表示层接收到数据把它翻译成二进制的计算机语言,会话层建立起不同机器上的用户的会话连接。在传输层中,它把上层的应用数据分片并加上端口(TCP)封装成数据段,确定了不同主机用户的数据通讯方向;在传输到网络层时,它把数据加上源和目的方的IP地址封装成数据包,建立了传输路径,实现了从源端到目的端的传输;当数据传输到数据链路层时,它把传输来的数据加上了源和目的方的物理(MAC)地址封装成数据帧;数据传输到物理层时,它把二进制的计算机语言组成比特流,然后转变成电信号,进行网络传输。
在上一段中,我们知道了数据如何传输到物理层,以用户甲到用户乙为例,在数据传输到用户甲的物理层之后,数据会通过交换机(甲)进行解封装,确定数据的MAC地址(乙),即确定了传输方向,然后封装传输到路由器(甲),路由器(甲)进行解封装,确定IP地址(乙),然后进行封装数据,传输到路由器(乙),路由器(乙)解封装,确定了用户(乙)的IP地址,封装数据,传给交换机(乙),交换机(乙)解封装,确定了用户(乙)的MAC地址,封装数据传输到用户乙的物理层,然后解封装数据到用户乙的网络层,获取了用户乙的IP地址,继续传输到传输层,解析到TCP接口,确定软件,通过应用层把计算机数据转化为人类语言,完成对话。
(1)3GPP:第三代合作伙伴计划,通讯行业标准化组织 1998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(中国通讯标准化协会) 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TSDSI(电信标准开发协会)
3GPP定义的5G技术规范,TS38系列的部分内容 TS23.51:系统总体介绍 TS38.300:无线侧总体介绍 TS38.401:无线侧架构 TS38.211:物理信道结构 TS38.104:基站射频要求
其中,空中接口又称为空口,分三层,5G新型无线接口称作NR(New Radio)
5G无线协议栈负责处理UE和gNB之间无线链路的数据,分为控制面和用户面;5G无线协议栈分为三层:应用层、数据链路层、物理层。
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主要负责与接入无关、独立与无线接入相关的功能及流程