5G標準——3GPP TS 38.401

無線接入網 NG-RAN

1. 基本原理

• 信令和數據傳輸網絡的邏輯分離。
• NG-RAN和5GC功能與傳輸功能完全分離。
• RRC連接的移動性完全由NG-RAN控制。

2. 基本架構

Uu和NG接口上的協議分為兩種結構：

• 用戶平面協議
  這些是實現實際PDU會話服務的協議，即通過接入層承載用戶數據。

• 控制平面協議
  這些是用于從不同方面（包括請求服務，控制不同傳輸資源，切換等）控制PDU會話和UE與網絡之間的 連接的協議。 還包括用于透明傳輸NAS消息的機制。

注：CM，SM：這舉例說明了UE和5GC之間的一組NAS控制協議。 這些協議的協議體系結構的演變超出了本文檔的 范圍。

NG-RAN分為無線網絡層（RNL）和傳輸網絡層（TNL）：

• NG-RAN架構，即NG-RAN邏輯節點和它們之間的接口，被定義為RNL的一部分
• 對于每個NG-RAN接口（NG，Xn，F1），指定相關的TNL協議和功能。TNL為用戶平面傳輸，信令傳輸提供服務

3. NG-RAN架構

NG-RAN由一組通過NG接口連接到5GC的gNB組成。

其中:

gNB-CU是集中單元，包括RRC和PDCP；gNB-DU是分布單元，包括RLC/MAC/PHY；

NG為邏輯接口，是無線接入網和5G核心網之間的接口

Xn為邏輯接口，是無線接入網之間的接口

F1為邏輯接口，是gNB-CU和gNB-DU之間的接口

en-gNB是在非獨立NSA組網下，和4G核心網對接的5G基站

ng-eNB是在非獨立NSA組網下，升級后的可以和5G核心網對接的4G基站

NE-DC（NR eNB Dual Connection）架構：在NSA非獨立組網下，5G NR基站和4G eNB基站的雙連接架構

NGEN-DN（NG-Enb NR Dual Connection）架構：在NSA非獨立組網下，5G NR基站和 升級后的4G ng-eNB基站的雙連接架構

AMF：接入和移動管理功能

• gNB可以由gNB-CU和一個或多個gNB-DU組成

4. gNB內部架構

其中：

gNB-CU-CP是gNB集中單元的控制面

gNB-CU-UP是gNB集中單元的用戶面

• gNB可以包括gNB-CU-CP，多個gNB-CU-UP和多個gNB-DU
• gNB-CU-CP通過F1-C接口連接到gNB-DU
• gNB-CU-UP通過F1-U接口連接到gNB-DU
• gNB-CU-UP通過E1接口連接到gNB-CU-CP

5. NG-RAN標識符

5.1 AP ID

當在NG-RAN節點或AMF中創建新的UE相關邏輯連接時，分配應用協議標識（AP ID）。

NG接口或Xn接口或F1接口或E1接口上使用的AP ID定義如下所示：

• RAN UE NGAP ID：該標識符在NG-RAN邏輯節點內唯一, 用于在gNB內的NG接口唯一的識別UE

• AMF UE NGAP ID：該標識符在AMF邏輯節點內唯一, 用于在AMF內的NG接口唯一的識別UE

• Old NG-RAN node UE XnAP ID： 舊NG-RAN節點UE XnAP ID 在 NG-RAN 邏輯節點內應是唯一的, 用于在源NG-RAN節點內的Xn接口唯一的識別UE

• New NG-RAN node UE XnAP ID：新NG-RAN節點UE XnAP ID 在NG-RAN邏輯節點內應是唯一的, 用于在目標NG-RAN節點內通過Xn接口唯一地標識UE

• M-NG-RAN node UE XnAP ID：M-NG-RAN節點UE XnAP ID 在 NG-RAN 邏輯節點內應是唯一的, 用于在M-NG-RAN節點內的Xn接口上唯一地標識UE以用于雙連接

• S-NG-RAN node UE XnAP ID： S-NG-RAN節點UE XnAP ID在 NG-RAN 邏輯節點內應是唯一的, 用于在S-NG-RAN節點內的Xn接口上唯一地標識UE以用于雙連接

• gNB-CU UE F1AP ID： gNB-CU UE F1AP ID 在gNB-CU邏輯節點內應該是唯一的, 用于在gNB-CU內通過F1接口唯一地標識UE

• gNB-DU UE F1AP ID： gNB-DU UE F1AP ID在gNB-DU邏輯節點內應是唯一的, 用于在過gNB-DU內的F1接口唯一地識別UE

• gNB-CU-CP UE E1AP ID： gNB-CU-CP UE E1AP ID在gNB-CU-CP邏輯節點內應是唯一的, 用于在過gNB-CU-CP內的E1接口唯一地識別UE

• gNB-CU-UP UE E1AP ID：gNB-CU-UP UE E1AP ID在gNB-CU-UP邏輯節點內應是唯一的, 用于在gNB-CU-UP內通過E1接口唯一地標識UE

5.2 gNB-DU ID

gNB-DU ID在gNB-DU處配置并且用于至少在gNB-CU內唯一地標識gNB-DU。在F1建立過程期間，gNB-DU將其gNBDU ID提供給gNB-CU。gNB-DU ID僅在F1AP過程中使用。

6. NG-RAN節點中的UE關聯

NG-RAN節點中需要幾種類型的UE關聯(associations)：“ NG-RAN節點UE上下文”，用于存儲UE所需的所有信息以及UE與用于NG / XnAP UE關聯消息的邏輯NG和Xn連接之間的關聯。在CM_CONNECTED中存在用于UE的“NG-RAN node UE context”。

定義：

• NG-RAN node UE context：

  NG-RAN節點UE上下文是與一個UE相關聯的NG-RAN節點中的信息塊。 信息塊包含維持針對活動UE的NG-RAN服務所需的必要信息。 NG-RAN節點UE上下文是在完成切換準備過程中的切換資源分配完成后或在目標NG-RAN節點中完成向UE的向RRC CONNECTED的轉換時建立的，在這種情況下至少需要UE狀態信息，安全信息， UE能力信息和與UE相關的邏輯NG連接的標識應包括在NG-RAN節點UE上下文中。

• Bearer context：

  承載上下文是與一個UE相關聯的gNB-CU-UP節點中的信息塊，其用于通過E1接口進行通信。它可以包括關于數 據無線承載，PDU會話和與UE相關聯的QoS流的信息。信息塊包含維護朝向UE的用戶平面服務所需的必要信息。

• UE-associated logical NG/Xn/F1/E1 -connection:

  NGAP，XnAP，F1AP和E1AP提供了通過相應的NG-C，Xn-C，F1-C或E1接口交換與UE相關聯的控制平面消息的手段。
  在NG / Xn / F1對等節點之間的第一NGAP / XnAP / F1AP消息交換期間建立UE相關的邏輯連接。
  只要需要通過NG / Xn / F1接口交換UE關聯的NG / XnAP / F1AP消息，就保持連接。
  UE關聯的邏輯NG連接使用標識AMF UE NGAP ID和RAN UE NGAP ID。
  UE關聯的邏輯Xn連接使用標識舊NG-RAN節點UE XnAP ID和新NG-RAN節點UE XnAP ID，或M-NG-RAN節點UE XnAP ID和S-NG-RAN節點UE XnAP ID。
  UE關聯的邏輯F1連接使用標識gNB-CU UE F1AP ID和gNB-DU UE F1AP ID。
  當節點（AMF或gNB）接收到UE關聯的NGAP / XnAP / F1AP消息時，該節點基于NGAP / XnAP / F1AP ID來檢索關聯的UE。

• UE-associated signalling:

  UE關聯信令是通過UE關聯的邏輯NG / Xn / F1連接與一個UE相關聯的NGAP / XnAP / F1AP消息的交換。

總結

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