5G网络架构| 5G网络架构
本页面描述了5G网络架构及其组成要素。5G架构由所有RANs、聚合器、IP网络、纳米核等网络元素组成。根据2017年12月发布的3GPP文件，还描述了5G NR(新无线电)架构。
5G网络架构
5G网络架构如图1所示。这是通用体系结构。如图所示，5G网络使用扁平IP概念，因此不同的RANs(无线接入网)可以使用相同的单个纳米核进行通信。5G架构支持的ran有GSM、GPRS/EDGE、UMTS、LTE、LTE-advanced、WiMAX、WiFi、CDMA2000、EV-DO、CDMA One、IS-95等。
扁平IP架构使用符号名称标识设备，不像使用普通IP地址的分层架构。这种架构减少了数据路径上的网元数量，从而更大程度上降低了成本。它还最小化了延迟。
5G聚合器聚合所有RAN流量并将其路由到网关。5G聚合器位于BSC/RNC处。5G移动终端为每个RAT提供不同的无线电接口，以便为所有频谱接入和无线技术提供支持。
5G网络架构中的另一个组件是5G纳米核。它包括纳米技术，云计算，全IP架构。
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5G架构符合5G NR标准
5G NR总体架构如图2所示。这是在3GPP TS 38.300规范中定义的。
如图所示，gNB节点向终端(如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等5G终端设备)提供NR用户面和控制面协议终端，并通过NG接口与5GC连接。NG - enb节点向终端提供E-UTRA(即LTE)用户面和控制面协议终端，通过NG接口与5GC连接。
这里AMF代表访问和移动管理功能，UPF代表用户平面功能。
3GPP TS 38.401描述了5G NR用户平面和控制平面，以及5G NR RAN架构与各种接口(NG、Xn和F1)及其与无线电接口(Uu)的交互。下图-3和图-4描述了同样的情况。5G智能手机通过Uu无线电接口与5G- ran交互。5G RAN与5GC (5G核心网)交互。
Uu接口和NG接口上的协议分为用户平面协议和控制平面协议。用户面协议实现了实际的PDU Session业务，在接入层承载用户数据。控制平面协议从多个方面控制PDU会话以及终端与网络的连接，包括请求服务、控制不同的传输资源、切换等。还包括了NAS消息的透明传输机制。
NG- ran由一组gnb组成，通过NG接口连接到5GC。gNB支持FDD模式、TDD模式或双模式操作。gnb之间可以通过Xn接口互连。一个gNB可以由一个gNB- cu和一个或多个gNB- du组成。gNB-CU与gNB-DU通过F1接口连接。NG、Xn、F1为逻辑接口。
5GC (5G核心)网络架构高度灵活、模块化和可扩展。它提供了包括网络切片在内的多种功能，以满足客户生动的需求。它提供分布式云，NFV(网络功能虚拟化)和SDN(软件定义网络)。
5G协议栈
下图5描述了5G协议栈，其中提到了与OSI栈映射的5G协议层。5G协议栈由OWA层、网络层、开放传输层和应用层组成。
OWA层:OWA层是开放无线体系结构层的简称。它是OSI栈的物理层和数据链路层。
网络层:用于将数据从源IP设备路由到目的IP设备/系统。它分为下层和上层网络层。
开放传输层:它结合了传输层和会话层的功能。
应用程序层:它根据所需的适当格式标记数据。它还对数据进行加密和解密。它为给定的服务选择最佳的无线连接。
请参考5G协议层>>参阅有关5G协议堆栈层的更多信息，即第1层(即物理层)、第2层(即MAC、RLC、PDCP)和第3层(即RRC层)。
5G NR无线电协议架构
下图-6描述了3GPP TS 38.300中定义的5G NR(新无线电)无线电协议架构。
图中显示了终端和gNB端协议层的用户平面和控制平面功能。
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