5G系統(tǒng)（5GS）的無線接入網(wǎng)，被3GPP命名為下一代無線接入網(wǎng)（NG-RAN，Next Generation Radio Access Network）。之所以稱為下一代（NG），是因?yàn)椋c2G的BSS、3G的UTRAN和4G的E-UTRAN相比，NG-RAN是一個能滿足多場景的多層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，能夠容納已廣泛應(yīng)用的各種無線接入技術(shù)，以滿足5GS的移動性、時延性、接入速率、流量密度、連接數(shù)密度、頻譜效率、能源效率等特性的要求

欲更多了解5G系統(tǒng)性能特征的請進(jìn)入。

一、NG-RAN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

NG-RAN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，幾乎與4G的E-UTRAN的架構(gòu)類同，同樣是一種扁平化結(jié)構(gòu)，其節(jié)點(diǎn)完全是由基站（NB，Node B）組成。NB間相連、NB與核心網(wǎng)間相連均采用標(biāo)準(zhǔn)接口。

1、節(jié)點(diǎn)

在一個NG-RAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，構(gòu)成的基站節(jié)點(diǎn)有兩類，即稱之為gNB和ng-eNB。其中，gNB節(jié)點(diǎn)向用戶設(shè)備（UE）提供NG-RAN用戶平面和控制平面協(xié)議的終結(jié)；ng-eNB節(jié)點(diǎn)向用戶設(shè)備（UE）提供E-UTRAN用戶平面和控制平面協(xié)議的終結(jié)。NG-RAN的網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)基本結(jié)構(gòu)如下圖1-1-1所示。下圖1-1-2給出了5GS的NG-RAN與5GC間的關(guān)系，也可理解為NG-RAN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的另種表現(xiàn)形式

圖1-1-1：5G無線接入網(wǎng)（NG-RAN）的網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)

圖1-1-2：NG-RAN與5GC間的關(guān)系

2、接口

圖中，gNB和ng-eNB通過Xn接口實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的相互連接；Xn接口分為用戶平面接口（Xn-U）和控制平面接口（Xn-C），它們均定義于NG-RAN兩個節(jié)點(diǎn)之間，其各自承載的功能詳見下表1-2-1中。

表1-2-1：Xn接口與NG接口的功能

gNB和ng-eNB通過NG接口連接到5G核心網(wǎng)（5GC，5G Core）。NG接口分為控制平面接口（NG-C）和用戶平面接口（NG-U），其接口各自支持的功能也見表1-2-1中。其中，NG-RAN節(jié)點(diǎn)通過NG-C接口連接到AMF；并通過NG-U接口連接到UPF。AMF和UPF是5GC的兩個網(wǎng)絡(luò)功能（NF），AMF是指接入和移動性管理功能；UPF是指用戶平面功能。

欲詳細(xì)了解5G核心網(wǎng)（5GC）介紹的請進(jìn)入。

另外，在我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 3619《5G數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng) NG接口技術(shù)要求和測試方法（第一階段）》和YD/T 3620《5G數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng) Xn/X2接口技術(shù)要求和測試方法(第一階段）》中，對NG接口和Xn接口的技術(shù)要求做出了規(guī)定。事實(shí)上，在這兩個標(biāo)準(zhǔn)中對其接口的技術(shù)要求并沒有具體內(nèi)容的描述，僅僅是引用了3GPP的相關(guān)規(guī)范名稱索引，具體匯列與下表1-2-2中。

表1-2-2：NG接口技術(shù)要求和Xn接口技術(shù)要求遵循于3GPP規(guī)范名稱

欲具體了解這兩個接口的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)具體內(nèi)容的請進(jìn)入：YD/T 3619；YD/T 3620

二、gNB介紹

1、gNB的構(gòu)成

在上述圖中可以看出，一個NG-RAN是由一組通過NG接口連接到5GC的5G基站gNB（包括ng-eNB）所構(gòu)成。而gNB是由一個gNB-CU和一個或多個gNB-DU所組成（見圖1-1-2），gNB-CU與gNB-DU間通過F1接口相連接，且一個gNB-DU只能連接一個gNB-CU。gNB-CU及連接的gNB-DU對5GC及其它gNB可見并僅作為一個gNB。在這里，CU即集中單元（Centralized Unit），相當(dāng)于早期的BBU；DU即分布單元（Distribute Unit），相當(dāng)于早期的RRU。

2、gNB的功能

NG-RAN的gNB（包括ng-eNB）可支持TDD、FDD及雙模操作，它的主要功能匯總于下表2-2-1中。另外，相對于無線接入功能，在3GPP TS 23.501給出了移動性管理功能（AMF）、用戶平面功能（UPF）及會話管理功能（SMF）等網(wǎng)絡(luò)功能（NF）模塊所應(yīng)承載的功能。下圖2-2展示了NG-RAN（gNB）和5GC功能劃分的上述內(nèi)容總結(jié)。

表2-2-1：gNB的主要功能

圖2-2：NG-RAN（gNB）和5GC的功能劃分

另外，gNB-CU與gNB-DU間的F1接口是一個開放性標(biāo)準(zhǔn)接口，F1接口的基本原則和主要功能匯總于下表2-2-2內(nèi)，以供了解其F1的作用。

表2-2-2：F1接口的基本原則與功能

三、NG-RAN的無線協(xié)議分層

1、概述

對于NG-RAN與用戶終端設(shè)備間無線接口，被3GPP命名為新無線（NR，New Radio）。其NR同樣采用三層體系結(jié)構(gòu)來描述，如下圖3-1所示的：層1為物理層，由3GPP TS 38.200系列所規(guī)范；層2為數(shù)據(jù)鏈路層，也稱為介質(zhì)訪問控制（MAC）層；層3為網(wǎng)絡(luò)層；層2和層3由3GPP TS 38.300系列所規(guī)范。

圖3-1：5G NR的無線協(xié)議體系分層架構(gòu)

2、NR的無線協(xié)議棧

NR的無線協(xié)議棧也有用戶平面和控制平面之分。NR的用戶平面無線協(xié)議棧和控制平面無線協(xié)議棧分別詳見下圖3-2-1和3-2-2。在我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 3618《5G數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng) 無線接入網(wǎng)總體技術(shù)要求（第一階段）》中，對NR的無線協(xié)議棧的各層要求有詳細(xì)的描述，其中：層1即物理（PHY）層應(yīng)遵循YD/T 3618的第5章之規(guī)定。層2即數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)遵循YD/T 3618的第6章之規(guī)定，包括的子層有介質(zhì)訪問控制（MAC）層、無線鏈路控制（RLC）層、分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議（PDCP）層、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)適應(yīng)協(xié)議（SDAP）層等。層3即這里的無線資源控制（RRC）層應(yīng)遵循YD/T 3618的第7章之規(guī)定。另外，在控制平面協(xié)議棧中，非接入層（NAS）控制協(xié)議（該協(xié)議在5GC的AMF終結(jié)）應(yīng)遵循3GPP TS 23.501的相關(guān)規(guī)定，如認(rèn)證、移動性管理、安全控制等。

圖3-2-1：NR的用戶平面協(xié)議棧

圖3-2-2：NR的控制平面協(xié)議棧

欲詳細(xì)了解NR的無線協(xié)議棧各層要求的請進(jìn)入：層1；層2與層3

四、多Radio雙連接（MR-DC）

由3GPP TS 37.340所描述的多Radio雙連接（MR-DC，Multi-Radio Dual-Connectivity）是3GPP TS 36.300描述的E-UTRA內(nèi)雙連接技術(shù)的升級。這里的多Radio實(shí)際上是指多無線接入技術(shù)（RAT）之意。在MR-DC下，一個具備多RX/TX能力的UE可以同時使用通過兩個不同節(jié)點(diǎn)（通過非理想回程（backhaul）相連）上各自獨(dú)立的調(diào)度器的資源，一個提供E-UTRA接入，另一個提供NR接入。對于這兩個調(diào)度器，一個位于主節(jié)點(diǎn)（MN，Master Node），一個位于次節(jié)點(diǎn)（SN，Secondary Node），這兩個節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)接口互相連接，其中至少MN連接到核心網(wǎng)。鑒于上述，實(shí)現(xiàn)MR-DC，可以通過下述兩種方式：

欲詳細(xì)了解5G終端（UE）技術(shù)要求的請進(jìn)入。

1、采用4G核心網(wǎng)（EPC）的MR-DC

E-UTRAN支持通過E-UTRAN到5G新無線（NR）的MR-DC，可簡稱為EN-DC方式。在這種方式下，UE同時連接到作為MN的eNB和作為SN的en-gNB。eNB與EPC相連而en-gNB通過X2接口與eNB相連。

2、采用5G核心網(wǎng)（5GC）的MR-DC

采用5G核心網(wǎng)（5GC）的MR-DC又可分為下述兩種情況：

E-UTRAN到NR的雙鏈接：NG-RAN支持E-UTRAN到NR的雙連接，簡稱為NGEN-DC方式。在這種方式下，UE同時連接到作為MN的ng-eNB和作為SN所謂gNB。ng-eNB連接到5GC而gNB通過Xn接口與ng-eNB相連。

NR到E-UTRAN的雙鏈接：NG-RAN支持NR到E-UTRAN雙連接，簡稱為NE-DC方式。在此方式下，UE同時連接到作為MN的gNB和作為SN的ng-eNB。gNB連接到5GC，而ng-eNB通過Xn接口與gNB相連。

MR-DC設(shè)計基于的假設(shè)是不同節(jié)點(diǎn)間采用的是非理想backhaul傳輸，但同樣可以采用理想backhaul傳輸?shù)那闆r下。在我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 3618《5G數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng) 無線接入網(wǎng)總體技術(shù)要求(第一階段）》中對MR-DC技術(shù)有詳細(xì)的描述。

欲詳細(xì)了解YD/T 3618標(biāo)準(zhǔn)對MR-DC技術(shù)要求的請進(jìn)入。

對于5G的NG-RAN，在YD/T 3618《5G數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng) 無線接入網(wǎng)總體技術(shù)要求（第一階段）》中，還對其移動性、調(diào)度、UE省電、UE能力、垂直支撐、QoS、自配置與自優(yōu)化等提出了要求。

欲詳細(xì)了解YD/T 3618標(biāo)準(zhǔn)具體內(nèi)容的請進(jìn)入。

欲進(jìn)一步了解5G無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及虛擬化介紹的請進(jìn)入。