第2章5G整體架構(gòu)和接口5G網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)和接口目錄CONTENTS5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)概述5G網(wǎng)絡(luò)接口其他網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)概述5G移動通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)5G移動通信系統(tǒng)由核心網(wǎng)(5GC)、接入網(wǎng)(NG-RAN)和承載網(wǎng)三個主要部分組成。核心網(wǎng)負(fù)責(zé)用戶認(rèn)證、服務(wù)管理和數(shù)據(jù)路由等，確保數(shù)據(jù)能夠安全、有效地傳輸。接入網(wǎng)負(fù)責(zé)將終端設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)。承載網(wǎng)連接整個通信網(wǎng)絡(luò)，確保數(shù)據(jù)能夠在接入網(wǎng)和核心網(wǎng)之間高效地傳輸。5G移動通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與4G相比發(fā)生了很大的變化。5G核心網(wǎng)采用云化技術(shù)，通過SDN和NFV技術(shù)把網(wǎng)元進行虛擬化的處理；5G引入了MEC(多接入邊緣計算)，部分存儲和計算功能下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣；5G接入網(wǎng)通過分離和重構(gòu)形成了CU、DU和AAU的三級架構(gòu)，降低前傳的帶寬要求，并且能夠降低核心網(wǎng)的信令開銷以及復(fù)雜度。5G核心網(wǎng)5G核心網(wǎng)采用基于服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(SBA)。5G接入網(wǎng)5G接入網(wǎng)的主要網(wǎng)元是基站，包括4G演進基站Ng-eNB和5G新基站gNB。gNB采用的CU+DU+AAU的三級架構(gòu)。5G網(wǎng)絡(luò)接口5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和接口核心網(wǎng)與接入網(wǎng)之間以及接入網(wǎng)各網(wǎng)元間有連接和交互的接口。NG接口：5GC與gNB間的接口Xn接口：基站間的接口F1接口：CU和DU間的接口E1接口：CU控制面和和用戶面間的接口Uu接口：終端與基站間的接口NG接口NG接口可進一步分為N1,N2和N3接口。NG接口NG接口可以分為NG-C接口和NG-U接口；左邊是NG-C接口的協(xié)議棧，右邊是NG-U接口的協(xié)議棧。NG-C接口主要負(fù)責(zé)PDU會話管理、終端上下文管理、NAS發(fā)送、尋呼、AMF管理和NG接口管理。用戶面接口的功能主要是NR-RAN節(jié)點和UPF之間提供非保證的用戶面數(shù)據(jù)的傳輸。用戶面PDU數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層Xn接口Xn接口可以分為Xn-C接口和Xn接口接口；左邊是Xn-C接口的協(xié)議棧，右邊是Xn-U接口的協(xié)議棧。Xn-C接口的功能主要包括鏈路的建立、刪除、重置更新和移動性管理，其中移動性管理主要包括切換、尋呼、上下文的恢復(fù)。Xn-U接口功能包括PDU的非保證傳送以及用戶數(shù)據(jù)面的傳遞。用戶面PDU數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層F1接口F1接口是gNB-CU與gNB-DU之間的接口，包括F1-C和F1-U。左邊是F1-C接口的協(xié)議棧，右邊是F1-U接口的協(xié)議棧。F1-C的功能包括F1接口管理、系統(tǒng)信息的管理，上下文管理以及無線資源管理(RRC)消息傳送。用戶面的功能包括用戶數(shù)據(jù)傳輸和流量控制功能。CU的控制面只有一個，用戶面可以有多個。E1接口E1接口只有控制面E1-C，也只有控制面協(xié)議棧。E1接口的功能可分為接口的管理功能、上下文管理功能和TEID(隧道端點標(biāo)識)分配功能。E1接口管理功能包括錯誤指示、控制面和用戶面建立后或發(fā)生故障后的復(fù)位、配置更新等；上下文管理功能包括上下文承載建立、承載的修改與釋放、QoS流映射、下行數(shù)據(jù)通知和數(shù)據(jù)使用情況報告；TEID分配功能標(biāo)識隧道端點，確保數(shù)據(jù)的正確路由和傳輸，以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院托实取u接口Uu接口控制面和用戶面協(xié)議棧其他網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)D2D通信設(shè)備到設(shè)備(D2D)通信技術(shù)是指兩個對等的用戶節(jié)點之間直接進行通信的一種通信方式。無蜂窩網(wǎng)絡(luò)無蜂窩(cell-free)結(jié)構(gòu)的一個基本特性是沒有小區(qū)的概念，采用以用戶為中心方式進行操作