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5G NR接口协议

  一、5G 网络总体拓扑 二、5G NR接口介绍 • NG-RAN 与5GC接口:NG • gNB间接口:Xn • gNB-CU与gNB-DU间接口:F1 NG、 Xn、 F1接口信令连接都基于SCTP协议;用户面传输都基于 GTP-U协议。 gNB/ng-eNB与5GC之间接口,各基站通过NG接口与5GC交换数据,传输控制面信令和媒体面数据。NG接口协议包括NG-C和NG-U,分别处理控制面数据和媒体面数据. NG-C功能: • NG接口管理 • UE上下文管理 • UE移动性管理 • NAS消息传输 • 寻呼 • PDU会话管理 • 配置转换 • 告警信息传输 NG-U功能: • 提供NG-RAN 和UPF之间的用户面PDUs非保证传递 gNB/ng-eNB之间接口, 各基站通过Xn接口交换数据, 实现切换等功能。与NG接口类似, Xn接口协议也包括Xn-C和Xn-U, 分别处理控制面数据和媒体面数据. Xn-C接口协议功能包括: • Xn接口管理 • UE移动性管理, 包括上下文转移和RAN寻呼 • 切换 Xn -U接口协议功能包括: • 提供基站间的用户面数据传递 • 数据转发 • 流控制 F1接口是gNB中CU和DU的接口 F1-C接口协议功能包括: • F1接口管理 • gNB-DU管理 • 系统消息管理 • gNB-DU和gNB-CU测量报告 • 负载管理 • 寻呼 • F1 UE 上下文管理 • RRC消息转发 F1-U接口协议功能包括: • 用户数据转发 • 流控制功能 Uu接口为终端与gNB间空中接口, L1 PHY为物理层, 是5G区分于4G和其他代无线通信技术的根本。 L2数据链路层包括MAC(Media Access Control)、 RLC(Radio Link Control)和PDCP(Packet Data Convergence Protocol)。

4G5G互操作知识点

  一、5G时代 大家都了解,在4G时代,终端的状态可以分为连接态和空闲态,空闲态就是终端和网络 侧没有RRC连接时候的状态,连接态就是终端和网络侧保持RRC连接的时候,5G时代也 大同小异(多了一个inactive态,其实就是伪空闲态),我们把空闲态下UE的移动行为 就叫做重选。 二、中国电信SA共建共享方案-MOCN 100M 1、方案概述 SA共享开通网优侧主要涉及邻区配 置和互操作策略配置。 电联同步演进SA,单模SA共享 (4/5G共享解耦),要求电联双方 5GC均部署完成,具备SA商用条件。 共享5G NR站分别连接到双方5GC 共享NR广播双方的PLMN,终端 基于PLMN选网 当前5G网络覆盖未成熟,语音回落 4G,重点关注45G互操作 2、5G SA 共建共享组网示意图 三、空闲态重选:LNR小区互相重选,优先驻留NR 支持NR的终端尽可能驻留在NR网络 建议RAT优先级: 1. NR (最高) 2. LTE (较高) 小区重选原则 四、空闲态:5->4基于覆盖重选,4->5基于频点优先级重选 1、5G SA 用户空闲态45G重选 2、空闲态 45G重选 策略说明 5G->4G重选:基于覆盖重选,当电信SA用户5G RSRP<110dBm时,启动异系统测量,当5G RSRP<-116dBm &4G RSRP>-108dBm时,触发5G到4G异系统重选。 4G->5G重选:基于频点优先级重选,当NR频点优先级高 于4G频点优先级,且5G RSRP>-114dBm时,触发4G到 5G异系统重选。(注:当前由于老旧终端兼容性问题,LTE 至SA的空闲态小区重选“sib24开关”建议关闭)空闲态45G重选策略说明 注:联通策略与电信一致,电信4G频点换成联通4G频点

5G覆盖提升利器——上下行解耦

  5G 的覆盖问题一直是难题,如何解决呢? 5G覆盖 存在的问题 随着信息技术的发展,用户对于数据量的需求呈现爆发式的增长,这就导致了移动通信所使用的频段越来越高。 C-Band 拥有大带宽,是构建5G eMBB的黄金频段。目前,全球多数运营商已经将C-Band作为5G首选频段。但是,由于NR在C-Band上均使用TDD,gNodeB下行功率(200w)远大于手机功率(0.2w),导致C-Band上下行覆盖不平衡,上行覆盖受限成为5G部署覆盖范围的瓶颈。 同时,随着大规模天线波束赋形、CRS-Free等技术的引入,下行干扰会减小,进一步提升了下行覆盖的范围,C-Band上下行覆盖差距将进一步加大。 目前业界主要的解决方案有两种,一种是采用TDD +FDD的上行载波聚合技术(CA),一种是将FDD低频的上行频段做补充的 上下行解耦 技术(又叫超级上行) 上行CA :在3.5G基础上增开低频通道做上行,让流量同时承载于高频段+低频段,提升覆盖和体验。但CA技术存在两大问题:一是两个频段上行只能各占一个通道,导致3.5G频段无法充分发挥双通道大带宽优势,同时每个通道功率小于20dbm,导致上行收缩3dB,二是终端产业发展缓慢,目前无TDD+FDD上行载波聚合的终端并无任何实现路标。 上下行解耦 :重新定义了新的频谱配对方式,使下行数据在C-Band传输,而上行数据在Sub-3G(例如1.8GHz)传输,利用低频衰减慢覆盖好从而提升了上行覆盖。在5G早期商用场景下,如果没有单独的Sub-3G频谱资源供5G使用,可以通过开通LTE FDD和NR上行频谱共享特性来获取Sub-3G频谱资源。 上下行解耦技术原理 3GPP Release 15版本引入了辅助上行SUL(Supplementary Uplink),SUL承载在Sub-3G频段。SUL可以有效利用空闲的Sub-3G频段资源,改善高频的上行覆盖,使得更多的区域可以享受到5G;同时提高边缘用户的使用体验。 SUL链路管理: 建立双连接后,由于NR上行与NR辅助上行的覆盖差异,UE在NR小区内移动时会产生上行链路变更。 上行链路变更流程如下: 一、NR基站向UE下发A1/A2事件的测量控制 UE上行链路在NR上行时,gNodeB向UE下发A2测量控制 UE上行链路在NR辅助上行时,gNodeB向UE下发A1测量控制。 二、

5G科普—CU和DU分离

  要说5G基站在架构方面的演进,就不得不提CU和DU分离的事情。 CU的全称是Centralized Unit,就是集中单元; DU的全称是Distributed Unit,就是分布单元。 为什么CU和DU要分离? CU和CU分离了到底有什么好处? 现在开始部署的5G基站都是基于CU和DU分离架构的吗? 一、为什么CU和DU要分离? 我们先来看看4G和5G无线接入网部分的架构有什么不同: 由上图可以看出,4G基站内部分为BBU,RRU和天线几个模块,每个基站都有一套BBU,并通过BBU直接连到核心网。 而到了5G时代,原先的RRU和天线合并成了AAU,而BBU则拆分成了DU和CU,每个站都有一套DU,然后多个站点共用同一个CU进行集中式管理。

5G NR系统架构之CU /DU部署方案

  概念介绍 5G NR基站重构为CU和DU两个逻辑网元,根据场景和需求可以合一部署、也可以分开部署; 5G NR 网元之间的网络功能重构,如部分核心网功能下沉至CU,BBU部分功能上移至RRU/AAU。 5G的基站功能重构 5G的基站功能重构为CU和DU两个功能实体;CU与DU功能的切分以处理内容的实时性进行区分。 CU CU(Centralized Unit):主要包括非实时的无线高层协议栈功能,同时也支持部分核心网功能下沉和边缘应用业务的部署。 DU DU(Distributed Unit):主要处理物理层功能和实时性需求的层2功能。考虑节省RRU与DU之间的传输资源,部分物理层功能也可上移至RRU实现。 AAU 原BBU基带功能部分上移,以降低DU-RRU之间的传输带宽。

5G NR小区标识规划和计算

  在 5G中,NR Cell Global Identifier(NCGI)用于全球识别NR小区,类似于4G LTE中的ECGI(EUTRA Cell Global Identifier)。NCGI由小区所属的PLMN ID和NR小区标识(NCI)构成。 NCGI特性 如下: NCI的总大小为36位。这36位由gNB标识(gNB ID)和Cell标识(CI)组成 在 SIB#1内广播NR小区标识 gNB ID可配置为在22位到32位之间使用,分别为CI保留14位和4位 为 gNB Id分配22位,总gNB Id为2^22=4194305,范围从0到4194304 1.  这个范围足够大,可以支持大多数网络运营商 2.  一个陆地上有大量小小区的网络可能需要一个更大的 gNB ID 3.  可以分配标识,以便从 ID 1可以识别它是宏小区(Macro Cell )还是小小区 ( Small  Cell) ,例如 gNB ID 从0到50000可以用于宏小区,而50000到250000可以用于小小区 。 通过为 gNB ID分配22位,为Cell ID保留14位,Cell ID在一个gNB内提供2^14=16384个Cell ID,位的范围从0到16383 1.  16384个小区ID应足够大,以便单个基站支持此数量的小区 2.  当对 gNB使用CU/DU架构时,每个gNB的小区数可能会变高,例如单个CU可以支持250个DU,每个DU可以支持12个小区 3.  在为 gNB使用CU/DU架构时,可以进行小区ID规划,以便可以从中检索DU信息,例如,前4位可用于标识扇区,后3位可用于标识载波,其余7位可用于标识DU NR 小区全球标识 NCGI 和 NR 小区标识 NCI 结构 NCGI 和 NCI结构如下图所示: NCI ( NR  Cell Identity ): gNB ID + CI 1.  长度 : 36 bit 2.  范围: 0 到 68719476735 gNB ID最大 32 bit 范围: 0  到  4294967295 gNB  ID最小 22 bit 范围: 0到4194303 CID 最大 14 bit 范围: 0到16383 CID 最小 4 bit 范围: 0到15 比如 中国移动 5 G的CID是12 比特位, gNB ID使用的是