3GPP关于5G若干技术规范摘录（二）：NG-RAN总体架构（II）

钟 旻

（续，接上期）

5.2 gNB-CU内的移动性

5.2.1 NR内的移动性

5.2.1 .1 gNB-DU间的移动性

该过程（程序）用于当UE在同一gNB-CU中NR运作期间，从一个gNB-DU移动到另一个gNB-DU的情形。图6给出了gNB-DU间对于NR内移动性的处理过程。

图6 NR内部gNB-DU之间的移动性处理过程

对图6进一步说明如下：

1.UE发送测量报告信息给源gNB-DU。

2.源gNB-DU发送UL RRC MESSAGE TRANSFER信息给gNB-CU通知收到的测量报告信息。

2a.gNB-CU可发送UE CONTEXT MODIFICATION REQUEST信息给源gNB-DU询问最后的配置。

2b.源gNB-DU使用UE CONTEXT MODIFICATION RESPONSE信息答复，该信息包括全部的配置信息。

3.gNB-CU发送UE CONTEXT SETUP REQUEST信息给目标gNB-DU产生UE上下文，建立一个或多个数据承载。UE CONTEXT SETUP REQUEST信息包括一切换准备信息。

4.目标gNB-DU用UE CONTEXT SETUP RESPONSE信息答复gNB-CU。

5.gNB-CU发送UE CONTEXT MODIFICATION REQUEST信息给源gNB-DU，该信息包括产生的RRC重构信息和停止对于UE的数据传输的指示，源gNBDU也发送下行链路数据传递状态帧给gNB-CU，其内容有关未能成功发送下行链路数据至UE的信息。

6.源gNB-DU前传接收到的RRC重构信息给UE。

7.源gNB-DU用UE CONTEXT MODIFICATION RESPONSE信息答复gNB-CU。

8.随机接入过程处理是在目标gNB-DU上完成的。目标gNB-DU发送下行链路数据传递状态帧通知gNB-CU。下行链路数据包中可包括分组数据聚合协议协议数据单元（PDCP PDU），因未在源gNB-DU中成功发送，故从gNB-CU发送给目标gNB-DU。

9.UE用RRC重构完成信息答复目标gNB-DU。

10.目标gNB-DU发送UL RRC MESSAGE TRANSFER信息给gNB-CU通知接收到RRC重构完成信息。将下行链路分组（包）发送给UE，即上行链路分组（包）从UE通过目标gNB-DU发送前传到gNB-CU。

11.gNB-CU发送UE CONTEXT RELEASE COMMAND信息给源gNB-DU。

12.源gNB-DU释放UE上下文并用UE CONTEXT RELEASE COMPLETE信息答复gNB-CU。

5.2.1 .2 gNB-DU内的切换

此过程处理用于UE在同一个gNB-DU内从一个小区运动到另一个小区，或是小区内NR运作期间由UE上下文更改（gNB_CU初始化）完成切换的场合，按TS 38.473文件规定处理。当在gNB-DU内进行切换时，无论是小区间或小区内，gNB-CU提供新的UL GTP TEID给gNB-DU，而gNB-DU提供新的DL GTP TEID给gNB-CU。gNB-DU将利用原先的UL GTP TEID继续发送PDCP PDU给gNB-CU，直至RLC重建，之后开始利用新的UL GTP TEID发送。gNB-CU将利用原先的DL GTP TEID发送DL PCDP PDU给gNB-DU，直至完成PDCP重新建立，或PDCP数据恢复，之后利用新的DL GTP TEID开始发送。

5.2.2 EN-DC移动性

（该节指4G无线接入网与5G NR的双连接。略）

5.3 丢失协议数据单元的中央集中重发机制（略）

5.4 多连接运作（略）

5.5 F1启动和小区激活

其功能允许建立gNB-DU与gNB-CU之间的F1接口，以激活gNB-DU小区。F1的启动和小区激活过程如图7所示。

图7 F1启动和小区激活过程

对图7 的说明如下：

1.gNB-DU和它的小区在F1预运作状态中用OAM配置。gNB-DU用TNI连接到gNB-CU。

2.gNB-DU发送F1 SETUP REQUEST信息给gNB-CU，该信息包括配置和拟激活小区的列表。

3.在NG-RAN中，gNB-CU确保前传核心网的连接，因此gNB-CU初始化或是NG建立或是gNB配置更新处理前传5G核心网（5GC）。

4.gNB-CU发送F1 SETUP RESPONSE信息给gNB-DU，选择包括一张要激活的小区表，小区表中小区用F1 SETUP RESPONSE信息激活。而不在表中的小区是不激活的。激活的小区处于服务之外直至gNB-DU指示它们在服务内。gNB-DU起动，其配置更新被前传至gNB-CU,包括处于服务内的小区或是服务外的小区。gNB-DU也可指示删除的小区，此情况下gNB-CU移除相应的小区的信息。

5.gNB-CU可发送GNB CU CONFIGURATION UPDATE信息给gNB-DU，一般包括一张被激活的小区表，例如没有用F1 SETUP RESPONSE信息激活的这些小区属此情况。

6.gNB-DU用GNB CU CONFIGURATION UPDATE ACKNOWLEDGE信息包括一张激活失败的小区表。gNB-CU将指示所有激活的小区为服务外，直至gNB-DU指示它们是在服务内。

7.gNB-CU可以着手建立Xn前传给一相邻的NGRAN节点，或是建立EN-DC X2前传给一相邻的eNB。

注1：对于NG-RAN在F1 SETUP RESPONSE信息是不用于激活任何小区的情况下，第2步可在第3步之后进行。

通过一配对的gNB-CU与gNB-DU之间的接口F1时，小区可能有以下两个状态：一个状态是未激活，小区是gNB-DU和gNB-CU二者知道的，小区将不服务用户（UE）；另一个状态是激活，小区是gNB-DU和gNB-CU二者知道的，小区将可为用户提供服务。

gNB-CU判定小区状态是“未激活”或是“激活”。gNB-CU可以用F1 SETUP RESPONSE要求gNB-DU，GNB-DU CONFIGULATION UPDATE ACKNOWLEDGE或是GNB-CU CONFIGURATION UPDATE信息，改变小区状态。

gNB-DU向gNB-CU报告服务状态，服务状态由gNB-DU为小区报告其状态是“激活”的。服务状态定义如下：一个状态在服务中，小区是在运作并能为用户提供服务；另一个状态是停止服务，小区没有运作，不能为用户提供服务。NB-DU试图让小区运作，gNB-DU利用GNB DU CONFIGULATION UPDATE信息报告服务状态。

注2：若gNB-DU考虑一个或多个小区不能进行运作，gNB-DU可将其删除并利用GNB DU CONFIGULATION UPDATE信息通知它们。

5.6 无线资源控制（RRC）状态的转移

5.6.1 RRC从连接到RRC非激活的状态转移

这里给出gNB当由gNB-CU和gNB-DU及UE组成时，RRC连接到RRC非激活状态的转移过程。如图8所示。

图8 RRC连接到RRC非激活状态转移过程

对图8的进一步说明如下：

1.首先，gNB-CU确定UE从连接模式进入RRC非激活模式。

2.gNB-CU产生RRC释放信息传送给UE。RRC信息封装在到达gNB-DU的UE CONTEXT RELEASE COMMAND信息中。

3.gNB-DU前传RRC释放信息给UE。

4.gNB-DU报以UE CONTEXT RELEASE COMPLETE信息。

5.6.2 RRC未激活到其他状态

图9给出了RRC未激活到RRC其他状态的转移，其中gNB是由gNB-CU、gNB-DU和UE组成的。

关于图9的说明如下：

图9 RRC未激活到RRC其他状态的转移过程

1.当gNB-CU收到来自5G核心网（5GC）的数据时，发送PAGING（寻呼）信息给gNB-DU。

2.gNB-DU发送寻呼信息给UE。

注：第1步和第2步仅当下行链路数据到达时进行。

3.UE按照基于无线接入网寻呼，上行链路数据到达或无线接入网更新，发出RRC恢复申请信息。

4.gNB-DU发送非UE相关的INITIAL UL RRC MESSAGE TRNSFER信息给gNB-CU，其中包括RRC恢复申请。

5.为使UE从非激活转变为激活，排除仅由于信令交换的转变，gNB-CU配置gNB-CU UE F1AP ID并发送UE CONTEXT SETUP REQUEST信息给gNB-DU，其中可包括信令无线承载识别符（SRB ID）和数据无线承载识别符（DRB ID），储存于gNBCU中的或从旧的NG-RAN节点恢复的小区群配置（Cell Group Config.）也可包括在内。

6.gNB-DU报以UE CONTEXT SETUP RESPONSE信息，该信息包含由gNB-DU提供的SRB和DRB的RLC/MAC/PHY配置。

7.gNB-CU产生RRC恢复／RRC建立／RRC拒绝／RRC释放信息，或接收来自旧的5G接入网（NG-RAN）节点送给UE的RRC释放信息。RRC信息连同SRB ID一起被封装入DL RRC MESSAGE TRANSFER信息中。

8.gNB-DU按SRB ID指示，经SRB0或SRB1将RRC信息发给UE。

9.UE将RRC恢复完成/RRC建立完成信息发给gNB-DU。

10.gNB-DU将RRC封装到UL RRC MESSAGE TRANSFER信息中并发给gNB-CU。

5.6.3 RRC连接的重建

用于用户（UE）重建RRC连接的过程如图10所示。对图10的说明如下：

图10 RRC连接重建过程

1.UE发送报头给gNB-DU。

2.分配新的小区无线网络临时识别（C-RNTI）并利用RAR答复UE。

3.UE发送RRC重建申请信息给gNB-DU，该信息包含旧的C-RNTI和旧的PCI。

4.当UE许可时，将RRC信息连同UE用的相应低层配置，列入INITIAL UL RRC MESSAGE TRANSFER信息中并传送给gNB-CU。NITIAL UL RRC MESSAGE TRANSFER信息应包括C-RNTI。

5.gNB-CU将包括RRC重建的信息传送给gNBDU。若UE在最近服务的gNB-DU申请重建RRC连接时，gNB-CU所发DL RRC MESSAGE TRANSFER信息将包括旧的gNB-DU UE F1AP ID。

6.gNB-DU按照旧的gNB-DU UE F1AP ID恢复UE上下文，用新的C-RNTI/PCI取代旧的，发送RRC重建信息给UE。

7～8.UE发送RRC重建完成信息给gNB-DU。gNB-DU将RRC信息封装入UL RRC MESSAGE TRANSFER信息中并发送给gNB-CU。

9～10.gNB-CU通过发送UE CONTEXT MODIFICIATION REQUEST启动UE上下文修改处理，其中可包括数据无线承载（DRB）用来修改和释放表格。gNB-DU用UE CONTEXT MODIFICIATION RESPONSE信息答复。

9’～10’.gNB-DU通过发送UE CONTEXT MODIFICIATION REQUIRED启动UE上下文修改处理，其中可包括DRB用来修改和释放表格。gNB-CU用UE CONTEXT MODIFICIATION CONFIRM答复。

注1：这里是假定UE从初始的gNB-DU接入，其中UE上下文对于该UE是可使用的，9-10步或9’和10’步可以存在或二者可跳过。

注2：如UE从某一gNB-DU而非初始的gNBDU接入，gNB-CU应启动UE上下文建立处理程序前传给新的gNB-DU。

11～12.gNB-CU将RRC重构信息包括到DL RRC MESSAGE TRANSFER信息中并传送给gNB-DU，gNB-DU再将其前传给UE。

13～14.UE发送RRC重构完成信息给gNB-DU，gNB-DU再将其前传给gNB-CU。

5.7 包括E1和F1的全部过程处

5.7.1 UE的初始接入

包括E1和F1的初始接入信令流程如图11所示。

图11 包括E1和F1的UE初始接入信令处理过程

对图11的说明如下：

第1～8步与图5的说明相同。

9.gNB-CU-CP发送BEARER CONTEXT SETUP REQUEST信息在gNB-CU-UP中建立承载上下文。

10.gNB-CU-CP发送BEARER CONTEXT SETUP REQUEST信息给gNB-CU-CP，其中包括F1-U UL TEID和由gNB-CU-UP分配的传输层地址。

第11～13步与图5的对应的说明相同。

14.gNB-CU-CP发送BEARER CONTEXT MODIFICATION REQUEST信息给gNB-CU-CP，其中包括F1-U DL TEID和由gNB-DU分配的传输层地址。

15.gNB-CU-UP发送BEARER CONTEXT MODIFICATION RESPONSL信息给gNB-CU-CP。

第16～22步与图5相应的说明相同。

图5 使用对象存储构建高并发网站

以上摘录了在gNB-CU/gNB-DU架构中若干处理过程（流程），读者可从中了解在5G通信中，用户初始接入和其他一些功能通过有关接口利用相应协议连接的处理过程，即信号流程。要更全面掌握架构中的所有流程，请阅读原文件[1]。

6 同步

6.1 gNB同步

gNB将支持一逻辑同步口用于相位、时间和/或频率的同步。用于相位和时间同步的逻辑同步口提供：

（1）同步精度能满足gNB对于在被同步TDD单播（单点传送）场合中所有gNB最大相对相位差的要求。

（2）对于所有gNB在被同步的TDD单播场合中可跟踪的公共时间参考连续时间无跳秒。用于相位，时间和/或频率的同步的逻辑同步口也可供所有gNB在FDD时域小区间干扰协调同步区使用。

公共SFN初始化时间将提供给所有在被同步的TDD单播场合中的gNB。基于此信息，gNB可以按式（1）推导出系统帧数（SFN）：

式中，time是由共公SFN初始化时间，以10 ms为单位来匹配无线帧长度从而达到精确；Period(SFN)为SFN周期。

7 5G无线接入网（NG-RAN）的接口

NG-RAN的接口有NG、Xn、F1、E1和天线接口等，其基本功能和规范在3GPP TS有关文件中已有明确详细的规定。（全文完）