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5G学习笔记之整体架构和功能划分_gnb内部架构和工作原理

gnb内部架构和工作原理
参考:协议38.300
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1. 整体架构

在这里插入图片描述
(1)NG-RAN节点:

  • gNB:向UE提供基于NR用户面和控制面协议的基站。
  • ng-eNB:向UE提供基于E-UTRA用户面和控制面协议的基站。

(2)5GC节点:

  • AMF:接入移动性管理
  • UPF:用户面管理

(3)接口:

  • NG:gNB和ng-eNB与5G核心网之间的接口。NG-C为基站与核心网控制面的接口;NG-U 为基站与核心网用户面的接口。
  • Xn:基站之间的接口。
     

2. 功能划分

在这里插入图片描述
(1)gNB和ng-eNB功能:

  • 无线资源管理
    ① 无线承载控制
    ② 无线接纳控制
    ③ 连接移动性控制
    ④ 动态资源分配(调度)
  • IP头压缩、数据加密完整性保护
  • UE附着时,若UE提供的信息无法确定AMF时,为UE选择一个AMF。
  • 路由用户面数据到UPF
  • 路由控制面信息到AMF
  • 连接建立和释放
  • 寻呼消息调度和传输
  • 系统广播消息调度和传输(来自AMF或者OAM)
  • 用于移动性管理和调度的测量和测量报告配置
  • 上行链路的传输级别包标记(????)
  • 会话管理
  • 支持网络切片
  • Qos流量管理和映射到DRBs。
  • 支持处于RRC_INACTIVE态的UE
  • NAS消息的分发功能
  • 无线接入网共享
  • 双链接
  • NR与E-UTRAN的紧密互通(????)

(2)AMF功能:

  • NAS信令终止
  • NAS信令安全
  • AS安全控制
  • Inter CN node signalling for mobility between 3GPP access networks
  • Idle态UE可达性(包括寻呼重传的控制和执行)
  • 注册区域管理
  • 支持系统内和系统间的移动性
  • 接入认证
  • 接入授权,包括检查漫游权
  • 移动性管理控制(订阅和政策)
  • 支持网络切片

(3)UPF功能:

  • 系统内或系统间RAT移动性的锚点(????)
  • External PDU session point of interconnect to Data Network
  • 数据包路由和转发
  • Packet inspection and User plane part of Policy rule enforcement
  • Uplink classifier to support routing traffic flows to a data network
  • 流量使用报告
  • Uplink classifier to support routing traffic flows to a data network
  • Branching point:支持多宿主PDU会话
  • 用户面QoS处理,如数据包过滤,门控等
  • 上行流量验证(SDF到QoS流量映射)
  • 下行数据包缓冲和下行数据通知

(4)SMF

  • 会话管理
  • UE IP地址分配和管理
  • UPF选择与控制
  • Configures traffic steering at UPF to route traffic to proper destination
  • Control part of policy enforcement and QoS
  • 下行数据通知
     

3. 网络接口

(1)NG接口:NG-RAN与5G核心网之间的接口。

  • NG-C:NG-RAN与5G核心网节点AMF之间的接口。提供的功能包括:
    ① NG接口管理
    ② UE上下文管理
    ③ UE移动性管理
    ④ NAS信令传输
    ⑤ 寻呼
    ⑥ PDU会话管理
    ⑦ 配置转发(???)
    ⑧ 告警信息传输

    在这里插入图片描述
  • NG-U:NG-RAN与5G核心网节点UPF之间的接口。
    在这里插入图片描述

(2)Xn接口:5G基站之间的接口。

  • Xn-C,提供的功能:
    ① Xn接口管理
    ② UE移动性管理,包括上下文传输和RAN寻呼。
    ③ Dual connectivity

    在这里插入图片描述

  • Xn-U,提供的功能:
    ① 数据转发
    ② 流控

    在这里插入图片描述

4. 无线协议架构

(1)用户面
在这里插入图片描述

  • SDAP:Service Data Application Protocol,服务数据调整协议,负责根据QoS要求将QoS承载映射到无线承载。
  • PDCP:① 对每个无线承载执行IP包头压缩、加密和完整性保护;
                 ② 切换时,处理重传、按序递交和删除重复数据;
                 ③ 对于承载分离的双链接,PDCP可以提供路由和复制,即为每个无线承载配置一个PDCP实体。
  • RLC:负责数据分段和重传。RLC以RLC信道的方式向PDCP提供服务。每个RLC信道针对每个终端配置一个RLC实体。
  • MAC:负责逻辑信道的复用、HARQ重传以及调度相关功能。MAC以逻辑信道的形式向RLC提供服务。
  • PHY:负责编解码、调制、解调、多天线映射以及其它。物理层以传输信道的形式向MAC层提供服务。

(2)控制面
在这里插入图片描述

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