移动网络运营商在5G(NR)部署初期都选择了EN-DC的NSA网络结构;依靠成熟的LTE核心和无线网,通过4G网络5G终端就可以添加5G小区资源。 一、EN-DC双连接中5G无线资源只是添加到正在进行的LTE连接中,以提供更高的带宽进而实现更高的吞吐量----ENDC部署是为增强移动宽带 (eMBB)流量需求而设计,并仅限于此。 为了提升用户体验,4G和5G基站进行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);事实上这种双连接极大地增加了无线网(RAN)信令的复杂性。 二、EN-DC结构 5G终端在无线连接中涉及两个基站,如下图(1)所示左侧是MeNB(主基站)控制整个信令连接,右侧是en-gNB(也称为辅助gNodeB-SgNB);它们又分别称为主节点(MN)和辅助节点(SN);在双连接中SgNB不应该认为是单个网络元素。 5G部署虚拟RAN架构后gNB可拆分为CU(中央单元)控制多个DU(分布式单元),并且5G天线侧多个RRH(远程无线电头)可以连接到每个DU。
三、5G无线资源添加之前终端(UE)必须成功建立LTE的RRC连接和用户面默认承载(包括S-GW和eNB之间的GTP/IP隧道),其主要流程包括: 3.1 添加5G资源主要是Inter-RAT测量事件B1触发的;在某些情况下终端(UE)对5G小区可以盲添加,其条件是5G小区覆盖范围预计与LTE主小区的覆盖范围完全重叠。 3.2 将5G资源添加到UE连接的端到端信令,通常以X2AP SgNB添加请求消息开始。其中包含有关连接的活动E-RAB、UE NR功能等信息,通常还包括之前测量5G小区的信号强度,触发SgNB中5G无线资源的分配。 3.3 与X2切换过程类似,X2AP SgNB添加请求确认消息(2)用于将NR RRC CG-Config消息(3)传输回MeNB,并在MeNB中“转换”为NR RRC连接重配置和NR RRC无线承载发送到UE的配置消息包含在LTE RRC连接重新配置消息中。在这些消息中除了小区组ID 之外还可以找到5G PCI和绝对SSB频率。其中5G PCI和SSB频率组合代表UE在5G物理层接口上“可见”的小区标识。 3.4 MeNB中的“转换”过程是将组合LTE/NR RRC连接重新配置完成(4),该完成由UE发送回MeNB,以确认5G无线链接的激活。 3.5 UE和SgNB准备5G资源进行无线传输。其中缺少一个重要组件就是用于将有效负载从核心网服务网关(S-GW)传输到SgNB的新GTP/IP隧道。 3.6 gNB下行链路传输层地址(gNB DL TLA)及其适当的GTP隧道端点标识符(TEID)已在步骤(2)中到达MeNB。事实上在这个X2AP消息中还发现更多TLA和TEID--特别是对于跨X2用户平面接口(图中未示出)的数据转发。 3.7 MeNB将gNB DL TLA/TEID转发到MME(6);两个核心网络元件通过S11参考点连接的情况下在MME中使用GTP-C信令将其转发到S-GW。S-GW侧的上行TLA/TEID与之前E-RAB建立时分配的相同(图中未示出)。因此新隧道现在已可供使用(7)并且有效负载数据包的传输立即开始。 3.8 MME确认到MeNB的隧道建立成功。 理想条件下从Step1到Step8的整个过程的总持续时间总计略多于100毫秒,在实际网络运行中通常约为300毫秒。此延迟不会对初始5G设置阶段的用户平面延迟产生直接影响。而当涉及到MeNB间切换时,用户体验可能会有所不同。 |
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