大唐5G移动培训讲解知识内容

L 5G网络架构与组网部署LL 5G网络架构演进趋势4G移动通信系统包括EPC （Evolved Packet Core network,演进分组核心网）和E-UTRAN （Evolved UniversaITerrestnaI Radio Access Network,演进通用陆地无线接入网络）。

4G移动通信系统整体架构如下图1-2所示：5G移动通信系统包括5GC（5G Core Network, 5G核心网）和NG-RANfNext Generation Radio Access Network, SG无线接入网）。

5G核心网与5G接入网通过NG 接口连接，实现控制面和用户面功能;5G无线接入网之间通过Xn接口连接,实现控制面和用户面功能。

5G移动通信系统整体架构如图1-1所示。

5G移动通信系统整体架构与4G整体架构类似。

4G与5G移动通信系统整体架构对比如下图所示RAN网络引入CU、DU,组网更灵活，利于多小区的集中控制，利于多功能的实现。

MEC（Multi-access Edge Connection,多接入边缘计算）是支撑5G 系统运行的关键技术。

4G LTE图IA 4G 与，G 拓动涵值运^^体处构而出网络架构演进的核心目标：V 实现从“互联网应用被动适应网络〃向“网络主动、快速、灵活适应互联网应用”V 网络和资源的部署将打破行政管理体制和传统组网思路的制约，转向以IDC 为 核心的新格局。

V 不同阶段核心网技术特征与代表技术如下图1-4所示： 移动通信系统核心网从3G 到4G 的演进特点是取消了 CS 域（CirCIIit Switch,电路 交换域）只保留PS 域（PaCketSWitCh ,分组交换域）。

4G 移动通信系统实现了控制和承 载相分离。

4G 核心网架构如下图1・5所示：由1-S 4G核心Kaae构5G核心网颠覆了4G核心网的设计思路。

5G核心网基于SBA实现（SerViCe Based Architecture,基于服务架构），使用NFV技术灵活重构网络功能，使用SDN技术灵活构建数据转发通道，使用切片技术实现业务保障与资源利用率最大化，完全实现CUPS（Control and User Plane Separation,控制与用户面分离），结合云技术全面支撑5G应用场景需求。

为了应对5G网络的发展要求，基于服务的5G核心网架构如下图所示：1.2.网元功能与接口1. 2. 1. 5G移动通信整体网络架构：5G网络功能之间的信息交互可以基于两种方式表示:其一为基于服务表示;其二为基于点对点表示。

实际部署时，也可以采用两种方式相结合的表示方式。

因为并不是所有的接口都适合基于服务表示，对于有些接口点对点表示方式更加适合。

从图1・8可以看出，控制面内的网络功能（例如AMF）使其他授权的网络功能能够访问其服务。

但是，对于接口N1和接口N2,这种表示还包括必要时的点对点表示方式。

2图1-8非漫游5G移动通信系统架构-SBA5G无线接入网的基站网元功能拆分为CU（Centralized Unit,集中单元）和D∪（Distributed Unit,分布单元）。

5G移动通信系统NG-RAN CU与DU分离逻辑图，如下图1-10所示。

图I-IO 5G移动通信系统NG∙RAN CU与DU分离逻辑图底层功能划分方案：•便于控制面集中，利于无线资源干扰协调;可以采用虚拟化平台;高层功能划分方案：3GPP标准确定了OPtion2:-PDCP上移便于形成数据锚点，便于支持用户面的双连接/多连接更多协议栈功能位于CU,集中化程度馆加图1・11 CU与DU分离OPtiOnS1. 2. 2. 5G主要网元功能5G系统由接入网（AN）和核心网（5GC）组成。

AN与5GC的主要功能如下图1-12所示：gNBnkngeNB小区间无线费而需加[ 无线承我控制[ 这接格动⅞钟对无线接入用市|一I ⅜l⅝HEJt与下发I也6资源绊NGRAN图1 ∙12 NG∙RAN与5GC的丰尊功能UPF（用户面功能）• g NodeB间切换的本地移动锚点（适• Uplink支持路由流量到一个数据网用时）络。

• 连接到移动通信网络的外部PDU会•分支点以支持多类的PDU会话话点• 对用户平面的QoS处理，例如包过•基于N接口切换过程中，数踞包路滤、门控、ul/dl速率执行由与转发• UPlink流量验证（SDF到QoS流映•数据包检查和用户面部分的策略计・上下行链路上传输级别的数据包标费记•合法的监听拦截（集合）。

•下行数据包缓冲和下行数据通知触•流量使用情况报告。

发。

AMF（访问和移动性管理功能）•NAS信令及信令的加密和完整性保护。

•终止运行RAN网络接口（N2）。

•注册管理•连接管理•NAS移动性管理•合法的截距（用于AMF事件和对Ll系统的接口）•为在UE和SMF之间的SM消息提供传输• 路由SM消息的透明代理。

•访问验证•在UE和SMSF之间提供SMS消息的传输•用户鉴权及密钥管理•承载管理功能，包括专用承载建立过程1. 2. 3. 5G系统接口功能与协议NG接口是NG-RAN和5G核心网之间的接口，支持控制面和用户面分离，支持模式化设计。

NG接口协议栈如图1-14所示,其中左侧表示控制面协议栈（NG・C接口）, 右图表示用户面协议栈（NG-U接口）。

NG接口协议栈Xn接口是NG-RAN之间的接口,Xn接口协议栈如下图1-15所示，其中左侧表示控制面协议栈（Xn-C接口），右侧表示用户面协议栈（Xn-U接口）。

在CU∖DU分离的情况下，Xn-C是CU-C之间的接口，XrvU是CU-U之间的接口。

图1・15 Xn接口协议栈5G系统接口功能与协议:Xn∙U接口的主要功能：Xn-U接口提供用户平面PDU的非保证传送，并支持分离Xn接口为无线网络功能和传输网络功能，以促进未来技术的引入；数据转发功能，允许NG-RAN 节点间数据转发从而支持双连接和移动性操作； 流控制功能，允许NG-RAN 节点接收第二个节点的用户面数据从而提供数据流 相关的反馈信息。

CU ∖DU 分离场景下，El 接口是指CU ・C 与CU ・U 之间的接口，EI 接口只有控制 面接口（EI-C 接口）。

El 接口是开放接口，支持端点之间信令信息的交换，支持5G 系统新服务和新功能。

El-C 接口不能用于用户数据转发。

El 接口协议栈如下图1・16 所示：C ∪∖D ∪分离场景下，Fl 接口是指CU 与DU 之间的接口，区分为用户面接口（FI-U 接口）和控制面接口（Fl-C 接口）。

FI 接口支持eNB-point 之间的信令交互，包括支 持不同eNB-point 的数据发送。

Fl 接口协议栈如下图1-16所示，其中左侧表示控制 面协议栈（Fl-C 接口），右侧表示用户面协议栈（FI-U 接口）。

Fl-U 接口主要功能：・ 用户数据传输（TranSfer of user data ）; • CU 和DU 之间传输用户数据；• 流量控制功能（FlOW control function ）;Control PlaneUser Plane图1・17 Fl 接口协议栈•控制下行用户数据流向DU。

El接口管理功能：/ 错误指示（gNB-CU-UP或者gNB-C∪-CP向gNB-C∪-CP或者gNB-C∪-CP "发出错误指示）；/复位功能用于gNB-CU-UP与gNB-C∪-CP建立之后和发生故障事件之后初始化对等实体；/ gNB-CU-UP与gNB-C∪-CP之间应用层数据的互操作；/ gNB-CU-UP 配置更新：gNB-CU-UP 将NRCGI、s - nssai> PLMNND 和gNB-CU-UP 支持的QoS信息通知给gNB-C∪-CPEl上下文管理功能：/ 上下文承载建立（gNB-CU-CP）;/ 上下文承载修改与释放（可以由gNB-C∪或gNB-DU发起）；/ QoS流映射（gNB-CU执行）；/下行数据通知（gNB-CU-UP发起）；/承载不活动通知；,数据使用情况报告（g NB-C∪-∪P发起）TEID 分配功能（gNB∙CU∙UP）:/ Fl-U ULGTPTEID、Sl-U DLGTPT日D、NG-U DLGTP TEID X2-U DL/UL GTP TEID、Xn-U DL∕∪LGTP TEIDFlY接口主要功能Fl接口管理功能：,错误指示；/复位功能用于在节点建立之后和发生故障事件之后初始化对等实体；/系统信息管理功能/系统广播信息的调度在gNB-DU中执行，gNB-DU负责NR-MlB、SIBl的编码，g NB-C∪负责其他Sl消息的编码。

FlUE上下文管理功能：/基于接纳控制准则、由gNB-C∪发起并由gNB-DU接受或拒绝Fl UE上下文的建立；/ UE上下文的修改（可以由gNB-C∪或gNB-DU发起）；/ QoS流和无线承载之间的映射（gNB-CU执行）；/管理建立、修改和释放DRB和SRB资源（DRB资源的建立和修改由gNB-C∪触发）。

RRC消息传送功能：/ RRC消息通过Fl-C传送，gNB-C∪负责用gNB-DU提供的辅助信息对专用RRC消息进行编码。

控制面的主要功能：•RLC和MAC层功能与用户面中的功能一致•PDCP层完成加密和完整性保护•RRC层完成广播，寻呼，RRC连接管理,资源控制，移动性管理，UE测量报告控制•NAS层完成核心网承载管理，鉴权及安全控制用户面的主要功能：•头压缩，加密，调度，ARQ/HARQ•5G 用户面增加新的协议层SDAP (Service DataAdaptation Protocol),完成流(5G QoS flow)到无线承载(DRB)的QoS映射,为每个报文打上流标识(QFI: QOS flow ID )5G用户而增加加入新的协议层SDAP,完成QoS映射功能UE ：：gNB≡1-19 Uu□用户面协议栈NAS层是控制面功能，位于核心网的AMF与终端之间，功能包括核心网承载管理、注册管理、连接管理、会话管理.鉴权、安全性和策略控制。

基于服务的NAS接口如图1-20所示。

AMF SMF SMSr FCF GMLC≡1-20基于服务的NAS接口1. 3. 5G网络组网部署1. 3. 4. SA组网和NSA组网根据3GPP定义，5G标准分为非独立组网(NSA)和独立组网(SA)两种模式。

SA组网是指使能5G网络不需要其他移动通信系统的辅助,可以独立进行工作。

NSA组网是指使能5G网络需要其他移动通信系统的辅助，如果辅助缺失，那么5G 网络不可以独立进行工作。

通常而言，5G网络建设阶段，NSA组网方式是在表明5G 网络的使用需要4G网络进行辅助。