5G学习必备——3GPP协议入门

前言：随着对5G学习的深入，仅靠一些科普书与教学视频是不能完全有所体会的，正如我们学习C++的时候要善于参考官方文档。从基本概念出发，经过协议的阅读，以及最后的实操，最终实现5G的入门。

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1. 协议是什么

狭义的协议就是网络协议，是通信计算机双方必须遵从的一组约定，如怎样建立连接、怎样互相识别等。只有遵守约定，计算机之间才能相互通信交流。

广义上，各个行业组织出的技术规范与技术报告，国家标准，以及特定的具体业务信令流程，都可以称为“协议”。

除了“协议”之外，还经常听说“规范”、“标准”等，他们之间的联系与区别可以参考下图。

此外，协议的重要体现在它的权威性、及时性与基础性。

权威体现在发布者与发布内容权威。能够发布协议的都是业界主流的协会或机构，内容涵盖无线接入网（RAN）、核心网&终端（CT）、业务&系统（SA）等一切通信相关问题。

2. 怎么看协议

首先进入 3GPP官网

可以看见在官网的悬浮栏中Specifications&Technologies会有各个发布版本的介绍，点进各个release版本还有详细的时间线，学习资源还有3GPP的工作规划等。

3GPP协议下载

这个网址通过共享FTP的方式向所有人开放，是以列表形式汇总列出所有的协议形式，可以方便的下载各类协议。

3. 3GPP协议介绍

不同的规范有不同的系列（Series）归属，例如4G是36序列，5G是38序列。协议命名都遵循一定的编码规范。

一段时间内固化的规范会出一个冻结版本，也就是Release，每个Release中也有小版本的更新。通常我们下载最新版本即可。

4. 常用协议标准

4.1 系统架构

编号	协议	全称	描述	协议编号
1	RAN Architecture	NG-RAN Architecture description	系统架构	TS 38.473
2	Overall	NR and NG-RAN Overall Description	NR and NG-RAN 总体技术要求	TS 38.300
3	5GS	NG-RAN Architecture description	系统架构	TS 23.501
4	5GC	Procedures for the 5G System (5GS)	系统架构	TS 23.502

4.2 无线侧（RAN/NR）

编号	协议	全称	描述	协议编号
1	RRC	Radio Resource Control	无线资源控制	TS 38.331
2	SDAP	Service Data Adaptation Protocol	服务数据适配协议	TS 37.324
3	PDCP	Packet Data Convergence Protocol	分组数据汇聚协议	TS 38.323
4	RLC	Radio Link Control	无线链路层控制协议	TS 38.322
5	MAC	Media Access Control	媒体接入控制协议	TS 38.321
6	F1Ap	F1 Application Protocol	F1 应用程序协议	TS 38.401
7	XnAp	Xn Application Protocol	Xn 应用程序协议	TS 38.423

4.3 核心网（CN/5GC）

编号	协议	全称	描述	协议编号
1	NgAp	NG Application Protocol	NG 应用程序协议	TS 38.413
2	NAS	Non-Access-Stratum	非接入层	TS 24.501
3	PCF	Policy Control Function	策略控制功能	TS 29.507

4.4 整体

• 整体描述：TS38.300
• 5G接入网架构：TS38.401

4.5 频点相关

• 频率、频点相关F R1：TS38.101-1
• 频率、频点相关F R2：TS38.101-2
• EN-DC相关：TS38.101-3
• 频率、频点相关基站类型：TS38.104

4.6 空口协议L2 L3

• SDAP层协议：TS37.324
• 5G-RAN无线接口框架总体描述：TS38.300
• 定义了UE空闲态和非活动态下载接入层部分的过程（包括PLMN选择、小区选择、重选相关门限）：TS38.304
• MAC层协议：TS38.321
• RLC协议层：TS38.323
• RRC层协议：TS38.331

4.7 空口协议层L1

• 物理层概述：TS38.201
• 物理层的功能与服务：TS38.202
• 物理层信道定义：TS38.211（物理层信号的生成、调制，DMRS和额外DMRS，PRACH configuration index，Point A等介绍）
• 传输信道和控制信道的数据处理：TS38.212（包括复用，信道编码，交织，DCI，DMRS端口号等）
• 物理层控制过程：TS38.213（同步，上行功控，随机接入，UE上报和接收控制消息的过程，SSB等）
• 物理层数据过程：TS38.214（功率控制，PDSCH PUSCH数据处理过程，步长275）
• 物理层测量：TS38.215（UE和网络的测量控制，UE测量能力）

4.8 Xn口协议

• Xn接口综述：TS38.420
• Xn口物理层：TS38.421
• Xn如何传信令：TS38.422
• NG-RAN信令：TS38.423
• Xn数据传输规范：TS38.424
• Xn用户面协议栈：TS38.425

4.9 NR UE能力相关

• 手机的最低性能要求：TS38.101-4
• 终端定位相关协议：TS38.305
• UE在接入网的能力参数：TS38.306
• UE支持的特性要求：TS38.307

4.10 NG接口协议

• NG接口综述：TS38.410
• NG接口相关物理层：TS38.411
• NG如何传输信令消息：TS38.412
• NG-RAN和AMF控制信令：TS38.413
• NG接口用户面数据：TS38.414
• 用户面协议：TS38.415

4.11 F1接口协议

• 架构综述：TS38.470
• 物理层：TS38.471
• 信令如何传：TS38.472
• 控制面：TS38.473
• 数据面：TS38.474
• 数据面协议：TS38.475

参考资料
3GPP 5G 常用协议规范下载整理
如何读懂3GPP协议
5G学习-3GPP协议入门
5G NR标准协议架构-5G协议应该怎么看？

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作者：HinsCoder
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