5G系统中无线接入网中接口的定义和功能

今天，我们来谈一下，5G系统无线接入网中常用的几个接口。5G哥尽量将这些概念简单化一些，要不，沉下心来看的人就不多了。

NG接口

NG接口：无线接入网和5G核心网之间的接口。

NG接口是一个逻辑接口，规范了NG接口，NG-RAN节点与不同制造商提供的AMF的互连；同时，分离NG接口无线网络功能和传输网络功能，以便于引入未来的技术。

从任何一个NG-RAN节点向5GC可能存在多个NG-C逻辑接口。然后，通过NAS节点选择功能确定NG-C接口的选择。从任何一个NG-RAN 节点向5GC可能存在多个NG-U逻辑接口。NG-U接口的选择在5GC 内完成，并由AMF发信号通知NG-RAN节点。

NG接口分为NG-C接口（NG-RAN和5GC之间的控制面接口）和NG-U 接口（NG-RAN和5GC之间的用户面接口）。

NG接口的功能

寻呼功能

寻呼功能支持向寻呼区域中涉及的NG-RAN节点发送寻呼请求，例如UE注册的TA的NG-RAN节点。

UE上下文管理功能

UE上下文管理功能允许AMF在AMF和NG-RAN节点中建立，修改或释放UE上下文，例如，以支持NG上的用户个体信令。

移动管理功能

ECM-CONNECTED中的UE的移动性功能包括用于支持NG-RAN内的移动性的系统内切换功能和用于支持来自/到EPS系统的移动性的系统间切换功能。它包括通过NG接口准备，执行和完成切换。

PDU会话管理功能

一旦UE上下文在NG-RAN节点中可用，PDU会话功能负责建立，修改和释放所涉及的PDU会话NGRAN资源以用于用户数据传输，NGAP 支持AMF对PDU会话相关信息的透明中继。

NAS传输功能

NAS信令传输功能提供通过NG接口传输或重新路由特定UE的NAS 消息（例如，用于NAS移动性管理）的手段。

NAS节点选择功能

5GS架构支持NG-RAN节点与多个AMF的互连。因此，NAS节点选择功能位于NG-RAN节点中，以基于UE的临时标识符确定UE的AMF 关联，该临时标识符由AMF分配给UE。当UE的临时标识符尚未被分配或不再有效时，NG-RAN节点可以改为考虑切片信息以确定AMF。

此功能位于NG-RAN节点中，可通过NG接口进行正确路由。在NG上，没有特定的过程对应于NAS节点选择功能。

NG接口管理功能

NG接口管理功能提供对自身接口的管理：

∙

确保定义NG接口操作的开始（重置）;

∙

∙

处理不同版本的应用流程部分实现和协议错误（错误指示）。

∙

警告信息传输功能

警告消息传输功能提供通过NG接口传输警告消息或取消正在进行的警告消息广播的方法。它还使NG-RAN能够通知AMF一个或多个区域正在进行的PWS操作失败，或者CBC可以重新加载一个或多个区域。

配置传输功能

配置传输功能是一种通用机制，允许通过核心网络在两个RAN节点之间请求和传输RAN配置信息（例如，SON信息）。

跟踪功能

Trace功能提供了控制NG-RAN节点中跟踪会话的方法。

AMF管理功能

AMF管理功能支持AM 23计划删除和AMF自动恢复，这部分在核心网的描述里有详述。

多个TNL关联支持功能

当NG-RAN节点和AMF之间存在多个TNL关联时，NG-RAN节点基于从AMF接收的每个TNL关联的使用和权重因子来选择用于NGAP信令的TNL关联，并使用TNL关联如TS 23.501 [8]和TS 23.502 [6]中所规定。如果AMF释放TNL关联，则NG-RAN节点选择TS 23.501 [8]和TS 23.502 [6]中规定的新节点。

AMF负载平衡功能

NG接口支持AMF指示其对NG-RAN节点的相对容量，以便在池区域内实现负载均衡的AMF。

位置报告功能

该功能使AMF能够请求NG-RAN节点报告UE的当前位置，或UE的最后已知位置以及时间戳，或UE在配置的感兴趣区域中的存在。

AMF重新分配功能

该功能允许将NG-RAN节点发出的初始连接请求从初始AMF重定向到由5GC选择的目标AMF。在这种情况下，NG-RAN节点在一个NG接口实例上发起初始UE消息过程，并且接收第一下行链路消息以通过不同的NG接口实例关闭UE相关的逻辑连接。

Xn接口

Xn接口：NG-RAN节点（gNB或ng-eNB）之间的网络接口。

Xn接口规范的一般原则如下：

∙

Xn接口是开放的;

∙

∙

Xn接口支持两个NG-RAN节点之间的信令信息交换，以及PDU到各个隧道端点的转发;

∙

从逻辑角度来看，Xn是两个NG-RAN节点之间的点对点接口。即使在两个NG-RAN节点之间没有物理直接连接的情况下，点对点逻辑接口也应该是可行的。

Xn信令承载功能和协议栈

Xn-C信令承载提供以下功能：

∙

通过Xn-C接口提供可靠的XnAP消息传输。

∙

∙

提供网络和路由功能。

∙

∙

在信令网络中提供冗余。

∙

∙

支持流量控制和拥塞控制。

∙

Xn-C信令承载的协议栈如图4.3.2.1-1所示，每个协议的细节在以下条款中描述。

传输网络层基于IP传输，包括IP之上的SCTP。

数据链路层

不得阻止任何合适的Data 链路Layer协议（例如PPP，以太网等）的支持。

IP层

NG-RAN节点应支持IPv6（IETF RFC2460 [4]）和/或IPv4（IETF RFC 791 [5]）。

Xn-C的IP层仅支持用于传递XnAP消息的点对点传输。

NG-RAN节点应支持Diffserv Code Point标记，如IETF RFC 2474 [6]中所述。

传输层

应支持SCTP（IETF RFC 4960 [2]）作为Xn-C信令承载的传输层。由IANA分配给SCTP用于应用层协议XnAP的有效载荷协议标识符是61。SCTP指的是由IETF的Sigtran工作组开发的流控制传输协议，用于通过IP网络传输各种信令协议。

在两个NG-RAN节点之间应该只建立一个SCTP关联。IANA分配给XnAP使用的SCTP目标端口号值为38422。

在一对两个NG-RAN节点之间建立的SCTP关联内：

- 应保留单对流标识符，以便仅使用利用非UE相关信令的XnAP基本过程。

- 应保留至少一对流标识符，以便仅使用利用UE相关信令的XnAP 基本过程。但是，应保留几对（即多于一对）。