在5G中，NG接口是干什么的？

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在移动通信系统中，接口都是比较重要的部分，今天，我们谈谈NG接口。

NG接口：简单的解释就是无线接入网和5G核心网之间的接口。

NG接口是一个逻辑接口，规范了NG接口，NG-RAN节点与不同制造商提供的AMF的互连；同时，分离NG接口无线网络功能和传输网络功能，以便于引入未来的技术。

从任何一个NG-RAN节点向5GC可能存在多个NG-C逻辑接口。然后，通过NAS节点选择功能确定NG-C接口的选择。从任何一个NG-RAN节点向5GC可能存在多个NG-U逻辑接口。NG-U接口的选择在5GC内完成，并由AMF发信号通知NG-RAN节点。

NG接口分为NG-C接口（NG-RAN和5GC之间的控制面接口）和NG-U接口（NG-RAN和5GC之间的用户面接口）。

NG接口规范的一般原则如下：

• NG接口是开放的;

• NG接口支持NG-RAN和5GC之间的信令信息交换;

• 从逻辑角度来看，NG是NG-RAN节点和5GC节点之间的点对点接口。即使在NGRAN和5GC之间没有物理直接连接的情况下，点对点逻辑接口也是可行的。

• NG接口支持控制平面和用户平面分离;

• NG接口分离无线网络层和传输网络层;

• NG接口是满足不同新要求和支持新服务和新功能的未来证明;

• NG接口与可能的NG-RAN部署变体分离;

• NG应用协议支持模块化过程设计，并使用允许优化编码/解码效率的算法。

NG接口用户面

NG用户面接口（NG-U）在NG-RAN节点和UPF之间定义。

NG接口的用户面协议栈如图2.1.3.1-1所示。传输网络层建立在IP传输上，GTP-U用于UDP /IP之上，以承载NG-RAN节点和UPF之间的用户面PDU。

NG-U在NG-RAN节点和UPF之间提供无保证的用户面PDU传送。

NG接口控制面

NG控制面接口（NG-C）在NG-RAN节点和AMF之间定义。

NG接口的控制面协议栈如图2.1.3.1-2所示。传输网络层建立在IP传输之上，为了可靠地传输信令消息，在IP之上添加SCTP。应用层信令协议称为NGAP（NG应用协议）。SCTP层提供有保证的应用层消息传递。在传输中，IP层点对点传输用于传递信令PDU。

NG接口的功能

寻呼功能

寻呼功能支持向寻呼区域中涉及的NG-RAN节点发送寻呼请求，例如UE注册的TA的NG-RAN节点。

UE上下文管理功能

UE上下文管理功能允许AMF在AMF和NG-RAN节点中建立，修改或释放UE上下文，例如，以支持NG上的用户个体信令。

移动管理功能

ECM-CONNECTED中的UE的移动性功能包括用于支持NG-RAN内的移动性的系统内切换功能和用于支持来自/到EPS系统的移动性的系统间切换功能。它包括通过NG接口准备，执行和完成切换。

PDU会话管理功能

一旦UE上下文在NG-RAN节点中可用，PDU会话功能负责建立，修改和释放所涉及的PDU会话NGRAN资源以用于用户数据传输，NGAP支持AMF对PDU会话相关信息的透明中继。

NAS传输功能

NAS信令传输功能提供通过NG接口传输或重新路由特定UE的NAS消息（例如，用于NAS移动性管理）的手段。

NAS节点选择功能

5GS架构支持NG-RAN节点与多个AMF的互连。因此，NAS节点选择功能位于NG-RAN节点中，以基于UE的临时标识符确定UE的AMF关联，该临时标识符由AMF分配给UE。当UE的临时标识符尚未被分配或不再有效时，NG-RAN节点可以改为考虑切片信息以确定AMF。

此功能位于NG-RAN节点中，可通过NG接口进行正确路由。在NG上，没有特定的过程对应于NAS节点选择功能。

NG接口管理功能

NG接口管理功能提供对自身接口的管理：

• 确保定义NG接口操作的开始（重置）;

• 处理不同版本的应用流程部分实现和协议错误（错误指示）。

警告信息传输功能

警告消息传输功能提供通过NG接口传输警告消息或取消正在进行的警告消息广播的方法。它还使NG-RAN能够通知AMF一个或多个区域正在进行的PWS操作失败，或者CBC可以重新加载一个或多个区域。

配置传输功能

配置传输功能是一种通用机制，允许通过核心网络在两个RAN节点之间请求和传输RAN配置信息（例如，SON信息）。

跟踪功能

Trace功能提供了控制NG-RAN节点中跟踪会话的方法。

AMF管理功能

AMF管理功能支持AM 23计划删除和AMF自动恢复，这部分在核心网的描述里有详述。

多个TNL关联支持功能

当NG-RAN节点和AMF之间存在多个TNL关联时，NG-RAN节点基于从AMF接收的每个TNL关联的使用和权重因子来选择用于NGAP信令的TNL关联，并使用TNL关联如TS 23.501 [8]和TS 23.502 [6]中所规定。如果AMF释放TNL关联，则NG-RAN节点选择TS 23.501 [8]和TS 23.502 [6]中规定的新节点。

AMF负载平衡功能

NG接口支持AMF指示其对NG-RAN节点的相对容量，以便在池区域内实现负载均衡的AMF。

位置报告功能

该功能使AMF能够请求NG-RAN节点报告UE的当前位置，或UE的最后已知位置以及时间戳，或UE在配置的感兴趣区域中的存在。

AMF重新分配功能

该功能允许将NG-RAN节点发出的初始连接请求从初始AMF重定向到由5GC选择的目标AMF。在这种情况下，NG-RAN节点在一个NG接口实例上发起初始UE消息过程，并且接收第一下行链路消息以通过不同的NG接口实例关闭UE相关的逻辑连接。

NG接口的信令过程

PDU会话管理流程

以下PDU会话管理过程列表用于为PDU会话建立，释放或修改NG-RAN资源：

• PDU会话资源设置;

• PDU会话资源释放;

• PDU会话资源修改;

• PDU会话资源通知;

• PDU会话资源修改指示。

UE上下文管理流程

以下UE上下文管理过程列表用于建立，发布或修改UE上下文。

• 初始上下文设置;

• UE上下文释放请求;

• UE上下文发布;

• UE上下文修改。

NAS传输流程

NAS传输过程实现了AMF和UE之间的NAS信令数据的透明传输。提供此功能的过程是：

• 初始UE消息（NG-RAN节点已启动）;

• 上行链路NAS传输（启动NG-RAN节点）;

• 下行NAS传输（AMF发起）;

• NAS非传送指示（启动NG-RAN节点）;

• 重新启动NAS请求（AMF发起）。

UE移动管理流程

以下UE移动性管理过程列表用于准备，执行或取消切换。

• 切换准备;

• 切换资源分配;

• 切换通知;

· 路径切换请求;

• 上行链路RAN状态转移;

• 下行链路RAN状态转移;

• 切换取消。

寻呼流程

寻呼过程用于将寻呼请求发送到寻呼区域中涉及的NG-RAN节点

AMF管理流程

以下AMF管理流程列表由AMF用于向NG-RAN节点通知AMF的状态，并为特定的UE发布UE TNLA绑定：

- AMF状态指示;

- UE TNLA结合释放。

NG接口管理流程

以下流程列表用于管理NG接口：

• NG设置;

• RAN配置更新;

• AMF配置更新;

• NG重置;

• 错误指示。

警告信息传输流程

以下过程用于管理警告消息的广播：

• 替换警告;

• PWS取消;

• PWS重启指示;

• PWS故障指示。

位置报告流程

以下流程用于报告UE的位置：

- 位置报告控制;

- 位置报告;

NG接口在物理层的功能

NG接口在物理层的主要功能总结如下：

- 与物理介质的接口;

- 框架划分;

- 线路时钟提取能力;

- L1层报警提取和生成;

- 传输质量控制。

NG接口上对物理层上应该是透传，不应阻止任何合适的物理层技术的支持，例如点对点或点对多点技术。

在管理平面接口至少应该有以下O＆M功能

- 性能监控功能;

- 报警状态报告功能;

- 同步源管理。

NG接口的信令传输

NG信令承载功能和协议栈

NG-C信令承载提供以下功能：

- 通过NG-C接口提供可靠的NGAP消息传输。

- 提供网络和路由功能。

- 在信令网络中提供冗余。

- 支持流量控制和拥塞控制。

NG-C信令承载的协议栈如图4.3.1-1所示，每个协议的细节在以下条款中描述。

传输网络层基于IP传输，包括IP之上的SCTP。

数据链路层

不得阻止任何合适的数据链路层协议（例如PPP，以太网等）的支持。

IP层

5GC和NG-RAN应支持IPv6（IETF RFC 2460 [5]）和/或IPv4（IETF RFC 791[6]）。

NG-C的IP层仅支持用于传送NG AP消息的点对点传输。

5GC和NG-RAN应支持IETF RFC 2474 [7]中描述的Diffserv代码点标记。

传输层

应支持SCTP（IETF RFC 4960 [2]）作为NG-C信令承载的传输层。由IANA分配给SCTP用于应用层协议NGAP的有效载荷协议标识符是60。

SCTP释义：指的是由IETF的Sigtran工作组开发的流控制传输协议，用于通过IP网络传输各种信令协议。

NG接口协议的内容比较多，下一次我们继续谈。

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