5G无线协议总体介绍

5G 相关的技术规范，自然是 3GPP 定义的。这个系统设计从手机到基站的方方面面，内容庞大而复杂，其中无线技术部分主要见于 38 系列协议。因此，蜉蝣君从 5G 的网络架构入手，整理出了协议的主题并以中文的方式来进行呈现。5G 的网络架构以及各个接口的定义是怎么样的呢？如下图所示。

总体来说 5G 网络架构分为下面三个部分：5G 终端（协议里叫做 UE，最常见的就是我们用的 5G 手机）。5G 基站（协议里叫 NG-RAN，包含狭义的 5G 基站 gNB，以及升级后和 5G 核心网对接的 4G 基站，也就是上图中的 ng-eNB）。5G 核心网（上图中的 5GC，其中 AMF 称为接入与移动性管理功能，是最核心的控制面网元；UPF 称为用户面功能，顾名思义就是核心网的用户面网元）。5G 无线部分技术规范（38 系列）的设计，主要是围绕着 5G 终端以及 5G 基站来进行的。协议内容主要包括终端以及基站之间的空口：NR 的规范（含终端、基站的发送和接收，无线业务流程，协议栈），基站之间，基站内部（CU 和 DU 之间）各个 5G 网络接口相关的规范，以及终端和基站对协议符合性相关的测试规范。

上图描述了 5G 基站协议栈，以及各个基站内部及基站间的接口。5G 基站支持的空口协议栈和 4G 的十分类似，都包含了 PHY，MAC，RLC，PDCP 等基本协议层，RRC 层为控制面（CP）专有，用户面（UP）则增加了用于处理 QoS 相关的 SDCP 层。

5G 基站在逻辑上可分为 CU（Centralized Unit，集中单元）和 DU（Distributed Unit 分布式单元），这两个网元之间是 F1 接口。如果把 CU 的控制面和用户面分开部署为 CU-CP 和 CU-UP 的话，它们之间就又多了个 E1 接口。

5G 基站间的接口即是 gNB 和 gNB 之间的 Xn 接口，基站跟核心网之间是 NG 接口。上述的接口大都分为控制面（接口后面加“-C”）和用户面（接口后面加“-U”）两部分。这些接口都在 5G 的 NG-RAN 相关的规范中予以定义。

另外，3GPP 中还有另外一部分，被称为 TR（Technical Report）的文档，就是各个成员对技术的研究报告，其中被接纳的部分则在后续的工作中进行标准化。

5G 相关的 TR 如下列表所示，表头和上面的表基本一致：第一列是标号，第二列是 TR 的英文主题，最后一列是中文主题。

上述 3GPP 5G 协议介绍可进入下面的地址进行查看：

https://www.3gpp.org/DynaReport/38-series.htm?device=desktop

具体的 5G NR 38 系列协议可进入下面的地址进行下载：

https://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/38_series/