【5G NR學習筆記】New RAN架構
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。
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
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
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
Xn-U協議棧
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。
(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。
(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。
(4)Option 5
eLTE eNB連線到NGC。
(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。