1、5G系統總體架構概述

2、關鍵介面介紹

3、5G SA/NSA組網及演進策略

未完成。

1、5G總體系統架構

系統架構設計原則:

(1)AN和CN最小依賴;

(2)MM和SM分離;

(3)控制面和使用者面分離。

對比LTE網路架構,看5G網路架構:

基於MM和SM分離原則,核心網劃分了AMF和SMF;

基於控制面和使用者面分離原則,核心網劃分了AMF和UPF。

【5G NR學習筆記】New RAN架構

5G總體架構

2、 New RAN架構

New RAN由gNB和eLTE eNB組成。對UE提供控制面和使用者面協議棧終結。

【5G NR學習筆記】New RAN架構

主要介面:

NG介面:NG-RAN和5GC之間的介面;

Xn介面:gNB之間或gNB與ng-eNB之間的介面。

無線協議架構又區分控制面和使用者面。

(1)RAN-CN介面——NG介面

NG-C協議棧

【5G NR學習筆記】New RAN架構

控制面功能如下:

NG介面管理;

UE上下文管理;

UE移動性管理;

NAS訊息傳輸;

尋呼;

PDU會話管理

配置轉發;

NG-C介面傳輸協議SCTP/IP。SCTP層為上層應用訊息提供有保證的傳輸。

NG-U協議棧

【5G NR學習筆記】New RAN架構

NG-U介面在gNB/eLTE eNB和UPGW之間提供無保證的使用者面PDU轉發。

NG介面涉及流程介紹:

1)介面管理流程:

NG建立、NR和NGC節點配置更新、NG復位、錯誤指示處理;

2)UE上下文管理流程:

初始上下文建立、UE上下文修改、UE上下文釋放;

3)UE移動性管理流程:

切換準備、切換資源分配、Path切換請求、切換取消、切換通知;

4)NAS訊息的傳輸流程:

初始UE訊息、上行NAS傳輸、下行NAS傳輸、不傳輸NAS指示、NAS重路由;

5)尋呼流程:

NGC到NR的尋呼;

6)PDU會話管理流程:

PDU會話建立、PDU會話修改、PDU會話釋放、PDU會話修改指示;

7)配置轉發流程:

RAN配置轉發、NGC配置轉發。

(2)RAN之間的介面——Xn介面

Xn介面功能介紹:

Xn介面管理;

UE連線模式移動性管理;

UE上下文恢復;

雙連線操作;

干擾協同;

自最佳化。

Xn-C協議棧

【5G NR學習筆記】New RAN架構

Xn-U協議棧

【5G NR學習筆記】New RAN架構

功能方面和LTE的X2介面類似。

Xn介面涉及流程介紹:

1)Xn介面管理和錯誤處理流程:

Xn建立,Xn復位,錯誤指示,NR配置更新,Xn刪除;

2)UE連線模式移動性管理流程:

切換準備、切換取消、UE上下文釋放;

3)雙連線流程:

輔節點增加、輔節點修改(主節點發起)、輔節點修改(輔節點發起)、輔節點釋放(主節點發起)、輔節點釋放(輔節點發起);

4)干擾協同流程

2、RAN架構的切分

New RAN的功能介紹:

5G RAN功能和LTE類似,相同的功能此處不再描述。

不同的功能有:

PDU會話管理

UE inactive態

與E-UTRA之間的互動過程

D2D(後續)

網路切片

與非3GPP網路之間的互動(後續)

從整體功能上看和LTE沒有什麼變化,那麼LTE的RAN架構是否能夠被New RAN沿用呢?答案是否定的。

5G發展趨勢:(變化)

LTE頻譜20M,5G100M;天線LTE8T8R,5G32/64TRX。 ——射頻前傳流量大增。

5G速率提升,

網路切片(通訊、物聯網、車聯網)

最終,New RAN架構與LTE有如下3點演進:

前傳的重新切分,CU-DU切分,CU-CP和CU-UP切分。

3、5G組網及演進

運營商組網演進的訴求,5G全新網路成本過高,運營商提出NSA方式低成本引入5G,慢慢演進,分步完成NR建設。

(1)Option 2

5G部署終極組網目標,全5G裝置。

【5G NR學習筆記】New RAN架構

(2)Option 3/3A

LTE eNB和非獨立的NR連線到EPC。Option 3中NR使用者面透過LTE eNB連線到EPC,Option 3A中NR直接連線到EPC。

【5G NR學習筆記】New RAN架構

(3)Option 4/4A

gNB和非獨立的E-UTRA連線到NGC。Option 4中E-UTRA使用者面透過gNB連線到NGC,Option 4A中,E-UTRA直接連線到NGC。

【5G NR學習筆記】New RAN架構

(4)Option 5

eLTE eNB連線到NGC。

【5G NR學習筆記】New RAN架構

(5)Option 7/7A

eLTE eNB和非獨立NR都連線到NGC。Option 7中NR使用者面連線透過eLTE eNB連線到NGC,Option 7A中gNB直接連線到NGC。

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