5G网络协议解析：NG-RAN与NGC架构

"这份资料是2021年电信协维考试的相关学习材料，专注于5G网络协议的讲解。" 本文将深入探讨5G网络协议，帮助读者掌握5G网络的关键概念和技术。首先，课程旨在使学习者了解NR（NewRadio）的网络架构及其接口，同时对比LTE和NR在协议栈的差异，以及熟悉NR空口各协议栈的功能。 5G网络架构的核心部分是NG-RAN（NewRadio Access Network），它由多个gNB（gigabit NodeB，5G基站）组成。NGC（NextGenerationCore，下一代核心网）是5G网络的中心大脑，包括AMF（Access and Mobility Management Function，接入和移动性管理功能）、SMF（Session Management Function，会话管理功能）和UPF（User Plane Function，用户面功能）等关键组件。gNB与NGC之间的通信通过NG-C和NG-U接口进行，而gNB之间的互连则通过Xn接口实现。 在3GPP的定义中，5G核心网NGC采用了由中国移动提出的Service-Based Architecture（SBA，服务化架构）。SBA构架被确认为5G网络的基础，它包含三个核心技术：SBA本身、Control Plane and User Plane Separation（CUPS，控制面和用户面分离）以及Network Slicing（网络切片）。SBA中，网络功能以网络服务（NF）的形式展现，每个服务对外提供通用且开放的接口，可以被其他服务灵活调用，打破了传统网络中预先定义和配置专用协议接口的限制。 5G核心网NGC的架构基于参考点，如图所示，包括AMF、PCF、UPF、DN、AF等网络功能实体，它们之间通过N1至N15的接口进行通信。例如，AMF负责接入和移动性管理，与UE（User Equipment，用户设备）通过N2接口交互；UPF处理用户数据，通过N3与(R)AN（无线接入网）连接，通过N6与数据网络（DN）相连；SMF则处理会话管理，通过N4接口与UPF交互。 通过这份资料的学习，考生将能够理解5G网络的高级架构，掌握核心网组件的职责以及它们之间的交互方式，这将对参加2021年电信协维考试的人员来说至关重要。