5G-网元及协议栈

昨天学了5G的总体架构和应用，今天主要学习下5G的网元和协议栈
下面这张图很直观对比了4G和5G的网络拓扑变化：
1.应用下沉->MEC
2.核心网用户面下沉
3.物理层下沉到AAU上。
总结下来是相比4G网络 5G网络网元功能下沉。同时硬件资源云化，降低时延和业务灵活性。

网元结构5G叫gNb,4G叫eNB，基站之间的接口，4G-X2,5G-Xn.到核心网4G-S1,5G-NG

gNB 所包含的功能如下（即逻辑实体）：从逻辑实体角度来讲其包括gNB-CU(Central unit)和gNB-DU（Distributed unit）。gNB的CU和
DU之间的接口为F1接口（即高层前向接口：High Layer Fronthaul Interface），是RLC和PDCP之间的接口，3GPP规定此为标准接口，即可用于不同厂家间进行IOT的CU/DU部署。

CU和DU的切分是根据不同协议层实时性的要求来进行的。在这样的原则下，把原先BBU中的物理底层下沉到AAU中处理，对实时性要求高的物理高层，MAC，RLC层放在DU中处理，而把对实时性要求不高的PDCP和RRC层放到CU中处理。不同功能的划分，在不同的组网中不是一成不变的，可以根据业务的要求进行调整。

总结上述：5G是CU-DU-RRU结构 L1low-l1hight-pdcp,进行分离。这样的拓扑有助于降低时延，边缘计算和边缘云的实现。

系统设计原则
5G系统结构采用NFV/SDN以支持数据连接和业务灵活部署, 促使基于业务的控制面网络功能和概念互动:

1. 用户面功能和控制面功能分离, 允许独立的可扩展性,可演进性及可灵活部署.比如可选择采用集中式或者分布式的方式.
2. 功能设计模块化, 比如采用灵活高效的网络切片.
3. 无论在什么地方适用,都可以将相应的过程(网络功能之间的互动)定义为业务, 以便可以复用他们.
4. 如果有需要都可以使相应的网络功能和其他的NF互动. 5G结构并没有排除中间功能帮助路由控制面信息. (比如 DRA).
5. 缩小接入网络(AN)和核心网络(CN)的依赖性.这个结构是一个公共接入网AN连接汇聚的核心网. 而AN可以是不同的接入类型比如3GPP接入网和non-3GPP接入网.
6. 支持统一的鉴全架构.
7. 支持 “stateless” 网络功能NF, 这些网络功能的计算资源和存储资源解耦.
8. 支持能力开放
9. 同时支持本地和集中化的业务. 为了支持低延迟业务并访问本地数据网络,用户面功能部署需要尽可能的靠近介入网络AN.
10. 在VPLMN支持基于LBO和归属地路由的漫游方式.
    UE: 用户终端设备User Equipment (UE)
    RAN: 接入网络(Radio) Access Network (RAN)
    AMF: 接入及移动性管理功能Access and Mobility Management Function
    UPF: 用户面功能User plane Function (UPF)
    AUSF: 鉴权服务功能Authentication Server Function
    DN: 数据网络Data Network (DN), 比如运营商业务，互联网接入或者第三方业务等。
    UDFS: 非结构性数据存储功能Unstructured Data Storage Function
    NEF: 网络业务呈现功能Network Exposure Function (NEF)
    NRF: 网元数据仓库功能NF Repository Function (NRF)
    NSSF: 网络切片选择功能Network SliceSelection Function (NSSF)
    PCF: 策略控制功能Policy Control function (PCF)
    SMF: 进程管理功能Session Management Function (SMF)
    UDM: 统一数据管理功能Unified Data Management (UDM)
    UDR: 统一数据仓库功能Unified Data Repository (UDR)
    AF: 应用层功能Application Function (AF)
    EIR: 5G设备标识注册设备5G-Equipment Identity Register (5G-EIR)
    网元方面，我是做无线的对其他核心网的网元和接口本处不做详解。

协议栈
相比LTE协议栈增加了SDA协议，目的是和QOS配合使用。后面学习QOS一同学习。

总结整体协议栈变化不大，细节有变化。变化最大的空口的SDAP。