5G系统（5GS）的无线接入网，被3GPP命名为下一代无线接入网（NG-RAN，Next Generation Radio Access Network）。之所以称为下一代（NG），是因为，与2G的BSS、3G的UTRAN和4G的E-UTRAN相比，NG-RAN是一个能满足多场景的多层异构网络，能够容纳已广泛应用的各种无线接入技术，以满足5GS的移动性、时延性、接入速率、流量密度、连接数密度、频谱效率、能源效率等特性的要求

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一、NG-RAN的网络架构

NG-RAN的网络架构，几乎与4G的E-UTRAN的架构类同，同样是一种扁平化结构，其节点完全是由基站（NB，Node B）组成。NB间相连、NB与核心网间相连均采用标准接口。

1、节点

在一个NG-RAN网络架构中，构成的基站节点有两类，即称之为gNB和ng-eNB。其中，gNB节点向用户设备（UE）提供NG-RAN用户平面和控制平面协议的终结；ng-eNB节点向用户设备（UE）提供E-UTRAN用户平面和控制平面协议的终结。NG-RAN的网络整体架构基本结构如下图1-1-1所示。下图1-1-2给出了5GS的NG-RAN与5GC间的关系，也可理解为NG-RAN的网络架构的另种表现形式

图1-1-1：5G无线接入网（NG-RAN）的网络整体架构

图1-1-2：NG-RAN与5GC间的关系

2、接口

图中，gNB和ng-eNB通过Xn接口实现节点之间的相互连接；Xn接口分为用户平面接口（Xn-U）和控制平面接口（Xn-C），它们均定义于NG-RAN两个节点之间，其各自承载的功能详见下表1-2-1中。

表1-2-1：Xn接口与NG接口的功能

gNB和ng-eNB通过NG接口连接到5G核心网（5GC，5G Core）。NG接口分为控制平面接口（NG-C）和用户平面接口（NG-U），其接口各自支持的功能也见表1-2-1中。其中，NG-RAN节点通过NG-C接口连接到AMF；并通过NG-U接口连接到UPF。AMF和UPF是5GC的两个网络功能（NF），AMF是指接入和移动性管理功能；UPF是指用户平面功能。

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另外，在我国通信行业标准YD/T 3619《5G数字蜂窝移动通信网 NG接口技术要求和测试方法（第一阶段）》和YD/T 3620《5G数字蜂窝移动通信网 Xn/X2接口技术要求和测试方法(第一阶段）》中，对NG接口和Xn接口的技术要求做出了规定。事实上，在这两个标准中对其接口的技术要求并没有具体内容的描述，仅仅是引用了3GPP的相关规范名称索引，具体汇列与下表1-2-2中。

表1-2-2：NG接口技术要求和Xn接口技术要求遵循于3GPP规范名称

欲具体了解这两个接口的通信行业标准具体内容的请进入：YD/T 3619；YD/T 3620

二、gNB介绍

1、gNB的构成

在上述图中可以看出，一个NG-RAN是由一组通过NG接口连接到5GC的5G基站gNB（包括ng-eNB）所构成。而gNB是由一个gNB-CU和一个或多个gNB-DU所组成（见图1-1-2），gNB-CU与gNB-DU间通过F1接口相连接，且一个gNB-DU只能连接一个gNB-CU。gNB-CU及连接的gNB-DU对5GC及其它gNB可见并仅作为一个gNB。在这里，CU即集中单元（Centralized Unit），相当于早期的BBU；DU即分布单元（Distribute Unit），相当于早期的RRU。

2、gNB的功能

NG-RAN的gNB（包括ng-eNB）可支持TDD、FDD及双模操作，它的主要功能汇总于下表2-2-1中。另外，相对于无线接入功能，在3GPP TS 23.501给出了移动性管理功能（AMF）、用户平面功能（UPF）及会话管理功能（SMF）等网络功能（NF）模块所应承载的功能。下图2-2展示了NG-RAN（gNB）和5GC功能划分的上述内容总结。

表2-2-1：gNB的主要功能

图2-2：NG-RAN（gNB）和5GC的功能划分

另外，gNB-CU与gNB-DU间的F1接口是一个开放性标准接口，F1接口的基本原则和主要功能汇总于下表2-2-2内，以供了解其F1的作用。

表2-2-2：F1接口的基本原则与功能

三、NG-RAN的无线协议分层

1、概述

对于NG-RAN与用户终端设备间无线接口，被3GPP命名为新无线（NR，New Radio）。其NR同样采用三层体系结构来描述，如下图3-1所示的：层1为物理层，由3GPP TS 38.200系列所规范；层2为数据链路层，也称为介质访问控制（MAC）层；层3为网络层；层2和层3由3GPP TS 38.300系列所规范。

图3-1：5G NR的无线协议体系分层架构

2、NR的无线协议栈

NR的无线协议栈也有用户平面和控制平面之分。NR的用户平面无线协议栈和控制平面无线协议栈分别详见下图3-2-1和3-2-2。在我国通信行业标准YD/T 3618《5G数字蜂窝移动通信网 无线接入网总体技术要求（第一阶段）》中，对NR的无线协议栈的各层要求有详细的描述，其中：层1即物理（PHY）层应遵循YD/T 3618的第5章之规定。层2即数据链路层应遵循YD/T 3618的第6章之规定，包括的子层有介质访问控制（MAC）层、无线链路控制（RLC）层、分组数据汇聚协议（PDCP）层、业务数据适应协议（SDAP）层等。层3即这里的无线资源控制（RRC）层应遵循YD/T 3618的第7章之规定。另外，在控制平面协议栈中，非接入层（NAS）控制协议（该协议在5GC的AMF终结）应遵循3GPP TS 23.501的相关规定，如认证、移动性管理、安全控制等。

图3-2-1：NR的用户平面协议栈

图3-2-2：NR的控制平面协议栈

欲详细了解NR的无线协议栈各层要求的请进入：层1；层2与层3

四、多Radio双连接（MR-DC）

由3GPP TS 37.340所描述的多Radio双连接（MR-DC，Multi-Radio Dual-Connectivity）是3GPP TS 36.300描述的E-UTRA内双连接技术的升级。这里的多Radio实际上是指多无线接入技术（RAT）之意。在MR-DC下，一个具备多RX/TX能力的UE可以同时使用通过两个不同节点（通过非理想回程（backhaul）相连）上各自独立的调度器的资源，一个提供E-UTRA接入，另一个提供NR接入。对于这两个调度器，一个位于主节点（MN，Master Node），一个位于次节点（SN，Secondary Node），这两个节点通过网络接口互相连接，其中至少MN连接到核心网。鉴于上述，实现MR-DC，可以通过下述两种方式：

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1、采用4G核心网（EPC）的MR-DC

E-UTRAN支持通过E-UTRAN到5G新无线（NR）的MR-DC，可简称为EN-DC方式。在这种方式下，UE同时连接到作为MN的eNB和作为SN的en-gNB。eNB与EPC相连而en-gNB通过X2接口与eNB相连。

2、采用5G核心网（5GC）的MR-DC

采用5G核心网（5GC）的MR-DC又可分为下述两种情况：

E-UTRAN到NR的双链接：NG-RAN支持E-UTRAN到NR的双连接，简称为NGEN-DC方式。在这种方式下，UE同时连接到作为MN的ng-eNB和作为SN所谓gNB。ng-eNB连接到5GC而gNB通过Xn接口与ng-eNB相连。

NR到E-UTRAN的双链接：NG-RAN支持NR到E-UTRAN双连接，简称为NE-DC方式。在此方式下，UE同时连接到作为MN的gNB和作为SN的ng-eNB。gNB连接到5GC，而ng-eNB通过Xn接口与gNB相连。

MR-DC设计基于的假设是不同节点间采用的是非理想backhaul传输，但同样可以采用理想backhaul传输的情况下。在我国通信行业标准YD/T 3618《5G数字蜂窝移动通信网 无线接入网总体技术要求(第一阶段）》中对MR-DC技术有详细的描述。

欲详细了解YD/T 3618标准对MR-DC技术要求的请进入。

对于5G的NG-RAN，在YD/T 3618《5G数字蜂窝移动通信网 无线接入网总体技术要求（第一阶段）》中，还对其移动性、调度、UE省电、UE能力、垂直支撑、QoS、自配置与自优化等提出了要求。

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