5G协议与信令（15%）

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前言

5G核心网的两种组网模式：NSA和SA模式
Standalone指：独立运行的，独立的。
Non-Standalone就是指非独立运行的。
所以两种组网方式就是非独立组网模式和独立组网模式

一、5G网元数据处理流程

5G核心网主要包括的网元有AMF、SMF、UPF
AMF（Access and Mobility management Function 接入和移动性管理功能）：支持具有不同移动性管理需求的UE
SMF（Session Management Function 会话管理功能）：与AMF一起支持定制的移动性管理方案
UPF（User Plane Function 用户面功能）：

其他网元结构：
“网络存储库功能”（NRF：Network Repository Function）
“网络公开功能”（NEF：Network Exposure Function）
“统一数据管理”（UDM：Unified Data Management）
统一数据存储库（UDR：Unified Data Repository ）
非结构化数据存储函数（UDSF：Unstructured Data Storage Function）
网元之间的数据传递都有一定的接口连接，接口负责不同的功能
与AMF有关的接口是N1/2/8/11
与UPF有关的接口是N3/6/9/4
与SMF有关的接口是N4/7/10/11

二、5G协议栈接口原理

核心网的数据传输结构包括协议栈结构
协议栈之间的连接也不需要接口来实现，所以就会出现空口协议栈
协议栈内部有不同的层级协议，实现不同的功能

• NG接口：gNB和ng-eNB通过NG接口连接到5GC
• Xn接口：gNB和ng-eNB通过Xn接口相互连接
• F1接口：
• E1接口：
• 1.RRC（radio resource control无线资源控制协议）
• 2.PDCP（packet data convergence protocol分组数据汇聚协议）
• 3.RLC（radio link control无线链路层控制协议）
• 4.MAC（medium access control介质访问控制协议）
• 5.PHY（physics物理层协议）

每个大框是一个面，每个面有负责处理不同资源的层级
用户面——基站面（接入网面）——核心网面

三、MM/SM管理过程

MM（Mobility Management）

• 5G网络中的移动性管理，主要涉及协议栈中NAS层的注册相关过程

SM（Session Management）

• 5G会话管理，主要是支持UE和SMF中PDU会话处理

四、5G接入网信令

无线网络之间建立连接，需要以下

五、5G系统消息分类

1. 5G短信
   提供短信能力，业务与传统短信是一样的
2. 5G富媒体消息
   突破了短信的制约，在个人领域，我们可以发送文本、图片、音视频、位置、表情、卡片、群聊
   企业与用户之间还可以通过小程序、聊天机器人、行业消息来互动
3. 5G物联网消息
   连接海量物联网端，通过5G消息可以实现物与物、物与人、应用与物之间的通信

六、5G终端状态迁移

无线网络中经常会发生终端UE在5G与4G覆盖范围移动不断的切换网络漫游

七、5G无线承载概念

5G承载网是为5G无线接入网和核心网提供网络连接的基础网络
为满足5G应用场景的需求，5G承载网采用新的网络架构和关键技术，为5G网络提供超低时延、灵活智能的连接服务

八、5G测量

基站通过UE进行各种测量，通过频繁的上报使基站充分了解网络的状态，并作出切换的动作

九、PDU处理

对于5G无线网络中gNB-CU下不同DU间出现PDU数据包丢失，3GPP定义了“集中重传”机制，允许gNB-DU进行PDU重传，以此解决因无线链路故障等原因导致的丢包问题。