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这次给大家带来的是,《5G无线接入网(NG-RAN)系统架构》R16 g40版本的原创中文翻译,原文是3GPP于2021年1月份发布。
全文31697字,比R15版本增加了一倍多,下面就来看看具体有哪些内容(文末提供免费电子版全文下载)
本文主要提供以下内容:
1、定义与缩写语含义
2、NG-RAN架构定义以及NG-RAN接口的一般原理
3、NG-RAN的架构一般描述
4、NG-RAN整体架构详解
5、NG-RAN功能详解
6、gNB-CU / gNB-DU架构中的总体流程
7、gNB同步流程
8、NG-RAN接口详述
9、NG-RAN架构中的总体流程
一、定义与缩写语含义
本文涉及到的一些词语的定义,节选如下
en-gNB:向UE提供E-UTRA用户面和控制面协议终端的节点,并且经由NG接口连接到5GC。
gNB:向UE提供NR用户面和控制面协议终端的节点,并且经由NG接口连接到5GC。
gNB Central Unit (gNB-CU):承载gNB的RRC,SDAP和PDCP协议的逻辑节点或者控制一个或多个gNB-DU的操作的en-gNB的RRC和PDCP协议。 gNB-CU终止与gNB-DU连接的F1接口。
gNB Distributed Unit (gNB-DU):承载gNB或en-gNB的RLC,MAC和PHY层的逻辑节点,并且其操作部分地由gNB-CU控制。一个gNB-DU支持一个或多个小区。一个小区仅由一个gNB-DU支持。 gNB-DU终止与gNB-CU连接的F1接口。
gNB-CU-Control Plane(gNB-CU-CP):承载RRC的逻辑节点和用于en-gNB或gNB的gNB-CU的PDCP协议的控制平面部分。 gNB-CU-CP终止与gNB-CU-UP连接的E1接口和与gNB-DU连接的F1-C接口。
gNB-CU-User Plane (gNB-CU-UP):承载用于en-gNB的gNB-CU的PDCP协议的用户平面部分的逻辑节点,以及PDCP协议的用户平面部分和SDAP协议用于gNB的gNB-CU的。 gNB-CU-UP终止与gNB-CU-CP连接的E1接口和与gNB-DU连接的F1-U接口。
二、NG-RAN架构定义以及NG-RAN接口的一般原理
NG-RAN架构定义以及NG-RAN接口的一般原理如下:
- 信令和数据传输网络的逻辑分离。
- NG-RAN和5GC功能与传输功能完全分离。 NG-RAN和5GC中使用的寻址方案不应与传输功能的寻址方案相关联。某些NG-RAN或5GC功能与某些传输功能位于同一设备中的事实不会使传输功能成为NG-RAN或5GC的一部分。
- RRC连接的移动性完全由NG-RAN控制。
- NG-RAN接口按以下原理定义:
- 跨接口的功能划分尽可能少。
- 接口基于通过此接口控制的实体的逻辑模型。
- 一个物理网络单元可以实现多个逻辑节点。
三、NG-RAN的架构一般描述
Uu和NG接口上的协议分为两种结构:
-用户平面协议
这些是实现实际PDU会话服务的协议,即通过接入层承载用户数据。
-控制平面协议
这些是用于从不同方面(包括请求服务,控制不同传输资源,切换等)控制PDU会话和UE与网络之间的连接的协议。还包括用于透明传输NAS消息的机制。
用户平面:Uu上的协议和链接在一起的NG接口提供了此PDU会话资源服务。
控制平面:NG和Uu接口上的控制平面(信令)协议栈。
四、NG-RAN整体架构详解
NG-RAN由一组通过NG接口连接到5GC的gNB组成。
gNB可以支持FDD模式,TDD模式或双模式操作。
gNB可以通过Xn接口互连。
gNB可以由gNB-CU和一个或多个gNB-DU组成。 gNB-CU和gNB-DU通过F1接口连接。
一个gNB-DU仅连接到一个gNB-CU。
- gNB可以包括gNB-CU-CP,多个gNB-CU-UP和多个gNB-DU;
- gNB可以包括gNB-CU-CP,多个gNB-CU-UP和多个gNB-DU;
- gNB-CU-CP通过F1-C接口连接到gNB-DU;
- gNB-CU-UP通过F1-U接口连接到gNB-DU;
- gNB-CU-UP通过E1接口连接到gNB-CU-CP;
- 一个gNB-DU仅连接到一个gNB-CU-CP;
- 一个gNB-CU-UP仅连接到一个gNB-CU-CP;
还包括以下内容:
IAB的总体架构
IAB的协议栈
NG-RAN标识符
传输地址
NG-RAN节点中的UE关联
五、NG-RAN功能详解
主要包括以下部分:
一般描述
NG-RAN共享
远程干扰管理
跨链路干扰管理
对非公共网络的支持
RACH优化功能
定位方式
六、gNB-CU / gNB-DU架构中的总体流程
这部分是本文的核心部分,也是R16更新最多的部分,主要有以下内容(因为内容太多,只放概括流程图,详细解释请看原文):
1、UE初始接入
2、gNB-CU内部移动性
NR内部移动性
双连接EN-DC移动性
SA中的CU内拓扑适配过程
3、丢失PDU的集中重传机制
该机制允许执行未由gNB-DU(gNBDU1)传送的PDCP PDU的重传,因为朝向UE的对应无线链路可能中断。当发生这种中断时,受中断影响的gNB-DU将此类事件通知给gNB-CU。
4、多连接操作流程
主要包括流程:辅助节点添加、辅助节点释放、SCG在RRC_INACTIVE中暂停/恢复
5、F1启动和小区激活
6、RRC状态转换流程
7、RRC连接重建
8、适用于F1-C的多个TNLA
9、涉及E1和F1的整体流程
10、E1的多个TNLA
11、通过多个CELL-ID广播支持网络共享
12、IAB节点整合流程
13、MDT的总体流程
14、自我优化管理
七、gNB同步流程
gNB应支持用于相位,时间和/或频率同步的逻辑同步端口。
用于相位和时间同步的逻辑同步端口应提供:
1)准确性,允许满足gNB对同步TDD单播区域中所有gNB的最大相对相位差的要求;
2)没有闰秒的连续时间可追溯到同步TDDunicast区域中所有gNB的公共时间参考。
还可以为例如FDD时域inter-小区干扰协调同步区域中的所有gNB提供用于相位和时间同步的逻辑同步端口。
此外,应为同步TDD单播区域中的所有gNB提供公共SFN初始化时间。
基于该信息,gNB可以根据以下公式导出SFN:
时间 时间由公共SFN初始化时间调整,以10ms为单位,以匹配无线帧的长度和相应的精度;
周期(SFN) SFN期间。
在gNB通过TDM接口连接的情况下,它可以用于频率同步gNB。考虑到接口上的抖动和漂移性能要求符合ITU-T G.823建议书[8],ITU的业务接口的输出漂移的网络限制,应设计gNB中时钟的特性。-T G.824建议书[9]或ITU-TG.825建议书[10]任何分层接口的最大输出抖动和漂移的网络限制,以适用者为准。
如果gNB通过以太网接口连接并且网络支持同步以太网,则gNB可以使用该接口来获得频率同步。在这种情况下,gNB时钟的设计应该考虑到接口上的抖动和漂移性能要求,如ITU-T G.8261 /Y.1361建议书[11]的EEC接口的输出抖动和漂移所规定的那样。在第9.2.1条中。有关同步以太网建议和架构方面的进一步考虑在ITU-T G.8261 /Y.1361建议书[11]的第12.2.1节和附录A中定义。
在同步TDD单播区域中的所有gNB应支持起始帧的可配置LTE TDD偏移,以便在共存场景中实现互操作性。
八、NG-RAN接口详述
这部分主要是其它协议规范,这里只做了个链接
NG接口
规定了NG接口的一般方面和原理。
Xn接口
规定了Xn接口的一般方面和原理。
F1接口
规定了F1接口的一般方面和原理。
E1接口
规定了E1接口的一般方面和原理。
天线接口原理
用于控制RET天线或TMA的Iuant接口是NG-RAN的逻辑部分。
九、NG-RAN架构中的总体流程
Xn-C的多个TNLA
1. NG-RAN节点1使用已配置的TNL地址与NG-RAN节点2建立第一个TNLA。
注: 如果到一个IP端点的TNL建立失败,则NG-RAN节点1可以使用不同的源和/或目标IP端点。NG-RAN节点1如何获取远程IP端点及其自身的IP地址不在本规范的范围之内。
2-3. 一旦建立了TNLA,NG-RAN节点1就会启动Xn设置过程以交换应用流程级别的配置数据
4-6. NG-RAN节点2可以使用NG-RAN节点配置在NG-RAN节点1和NG-RAN节点2对之间的Xn-C信令中添加其他TNL端点。更新步骤。NG-RAN节点配置更新过程还允许NG-RAN节点2请求NG-RAN节点1修改或释放TNLA。
7-9. NG-RAN节点1可以使用NG-RAN节点配置在NG-RAN节点1和NG-RAN节点2对之间添加用于Xn-C信令的其他TNL端点。更新步骤。NG-RAN节点配置更新过程还允许NG-RAN节点1请求NG-RAN节点2修改或释放TNLA。
XnAP UETNLA绑定是XnAP UE关联与给定UE的特定TNL关联之间的绑定。创建XnAP UE TNLA绑定后,NG-RAN节点1或NG-RAN节点2可以通过以下方式将UE的第一个可用XnAP消息发送到对等NG-RAN节点,从而更新UE TNLA绑定一个不同的TNLA。对等NG-RAN节点应使用新的TNLA更新XnAPUE TNLA绑定。
完整版下载方式如下:
标题:《5G无线接入网(NG-RAN)系统架构》
协议编号:3GPP TS 38.401 (R16 g40)
发布时间:2021年1月31(3GPP)
页数:72页
字数:31742字
中文翻译:5G哥(2021年4月)
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