NSA架构中终端5G资源添加要点

NSA架构中终端5G资源添加要点\o"5G"#5G\o"NSA"#NSA\o"MeNB"#MeNB本文参考https://blog.3g4g.co.uk/文章编译整理一、非独立组网(NSA)加速了5G的实际应用，其中高可靠4G(LTE)核心和无线接入网是终端(UE)进行高速数据传输的先决条件。这种架构下5G无线资源通过添加到正在运行4G(LTE)连接中，为终端(UE)提供更高的带宽进而实现更高的吞吐量。为了增加终端(UE)占用带宽,提升用户体验，4G和5G基站合作并将联合资源捆绑在一个无线连接中,整个场景被称为E-UTRA-NR双连接(EN-DC)，而在现实中这种双连接极大地增加了无线网(RAN)信令的复杂性。二、非独立组网(NSA)架构中终端(UE)无线连接涉及两个基站，如图1所示：左侧是控制整个信令连接主基站(MeNB)；右侧是en-gNB为辅助基站gNodeB(SgNB)；3GPP37.340在“E-UTRAandNRMulti-connectivity”中定义了“MeNB”和“SgNB”。图1.E-UTRA-NR双连接(EN-DC)中终端无线连接在主基站(MeNB)与辅助基站gNodeB(SgNB)之间通过X2接口进行连接，也就是SgNB不是单一的网元。在这种VRAN中一个gNB中央单元(CU)可控制多个gNB分布式单元(DU),可包括5G天线在内多个远程无线电头端(RRH)可以连接到每个DU。三、5G无线资源添加流程EN-DC模式中在5G无线资源添加到连接之前，终端(UE)必须成功建立LTERRC连接和至少一个用户面默认承载及包括其S-GW和eNB之间的GTP/IP隧道。增加5G无线资源触发的条件为inter-RAT测量事件B1；当5G小区覆盖范围与LTE主小区的覆盖区完全重叠时也可通过盲添加5G(小区无线资源)完成;也就是当天线安装得非常靠近彼此并指向同一方向时，4G和5G蜂窝之间可能存在1:1的映射关系。实际部署时也可以部署多个5G小基站(尤其是在使用FR2频段时)以覆盖4G宏基站的覆盖区。向连接添加5G资源的端到端信令以X2APSgNB添加请求消息(1)开始，其中包含有关连接的活动E-RAB、UENR功能的信息；还有之前测量的5G小区的信号强度。---消息触发SgNB中的5G无线资源分配。类似于X2切换过程，X2APSgNB添加请求确认消息(2)用于将NRRRCCG-Config消息(3)传输回MeNB，在MeNB中它被“翻译”为NRRRC连接重新配置和NRRRC无线承载发送给UE的配置消息包含在LTERRC连接重新配置消息中。在小区组ID旁边的这些消息中，可以找到5GPCI和绝对SSB频率(NRARFCN的同义词）。5GPCI和SSB频率的组合代表了UE在物理5G无线电接口上“可见”的5G小区的标识。终端(UE)发送回MeNB以确认5G激活的组合LTE/NRRRC连接重新配置完成(4)作为下一步显示无线链接。终端(UE)和SgNB准备好5G资源用于无线传输。此时缺少一个新的GTP/IP隧道，用于将有效载荷从核心网络的服务网关(S-GW)传输到SgNB。gNB下行链路传输层地址(gNBDLTLA)及其适当的GTP隧道端点标识符(TEID)已经在步骤(2)中发送给MeNB。事实上在这个X2AP消息中发现了更多的TLA和TEID，特别是用于跨X2用户平面接口的数据转发。如果两个核心网络元素通过S11参考点连接，MeNB将gNBDLTLA/TEID转发到MME(6)，在MME中使用GTP-C信令将其转发到S-GW；S-GW侧的上行TLA/TEID与E-RAB建立时分配的相同。因此新隧道现在可以使用(7)且立即开始传输有效载荷数据包。MME向MeNB确认隧道建立成功。四、时延与主基站切换在实验室条件下从步骤1到8的整个过程的总持续时间加起来略多于100毫秒，而在实时网络中通常约为300毫秒。这种延迟不会对初始5G设置阶段的用户平面延迟产生直接影响。但是，当涉及到MeNB间切换时，用户体验可能会有所不同，因