4.整體架構和功能區分
4.1 整體架構
NG-RAN 可以是：
gNB:向 UE 提供 NR 用戶平面和控制平面協議端接
ng-eNB: 向UE提供E-UTRA用戶面和控制面協議端接
4.2 功能區分
gNb和ng-eNB承載如下功能：
無線資源管理功能：無線承載控制、無線接入控制、移動性控制、在上行鏈路和下行鏈路（調度）中動態分配資源到UE;
IP頭壓縮，加密和完整性保護；
在 UE接入時，無法從 UE 提供的信息確定到 AMF 的路由時，為UE選擇AMF；
將用戶面數據路由到UPF；
將控制面數據路由到AMF；
連接建立和釋放；
Paging的調度和傳輸；
系統廣播信息的調度和傳輸（源自AMF或者OAM）；
移動性和調度的測量和測量報告配置；
上行鏈路中的傳輸級分組標記（？）
會話管理；
支持網絡切片；
QoS Flow 管理和到drb的映射；
支持UE 的RRC_INACTIVE態；
NAS消息的分發；
無線網絡共享；
雙鏈接；
NR-EUTRA間的緊密互通；
AMF承載如下功能：
NAS信令的終止；
NAS信令的安全
AS安全控制；
3GPP網絡間移動，CN節點間的信令；
空閑模式 UE 可達性（包括Paging重傳的控制和執行）；
注冊區管理；
支持系統內和系統間移動性；
接入鑒權；
漫游的接入授權；
移動性管理控制（訂閱和策略）
支持網絡切片；
SMF選擇；
UPF承載如下主要功能：
系統間和系統內的移動性錨點（適用時）；
與數據網絡互連的外部 PDU 會話點
分組路由和轉發
數據包檢查和用戶平面部分的策略規則實施
流量使用報告；
將流量路由到數據網絡的上行分類器；
分支點以支持多宿主PDU會話
用戶面的 QoS 處理，例如數據包過濾、門控、UL/DL 速率增強；
上行流量驗證（SDF 到 QoS 流映射）
下行鏈路數據包緩沖和下行鏈路數據通知觸發
會話管理功能 （SMF） 承載以下主要功能：
會話管理；
UE IP 地址分配和管理；
在 UPF 配置流量轉向，將流量路由到正確的目標；
策略實施和 QoS 的控制部分；
下行鏈路數據通知；
4.3網絡接口
4.3.1NG接口
4.3.1.1 NG用戶面接口
NG 用戶平面接口 （NG-U） 在 NG-RAN 節點和 UPF 之間定義。傳輸網絡層基於 IP 傳輸構建，GTP-U 在 UDP/IP 之上用於在 NG-RAN 節點和 UPF 之間承載用戶平面 PDU。
NG-U 在 NG-RAN 節點和 UPF 之間提供用戶平面 PDU 的非保證交付。有關 NG-U的進一步詳細信息，請參閱 TS 38.410
4.3.1.2NG控制面接口
NG 控制平面接口 （NG-C） 在 NG-RAN 節點和 AMF 之間定義。傳輸網絡層基於 IP 傳輸構建。為了可靠地傳輸信令消息，SCTP 被添加到 IP 之上。應用層信令協議稱為NGAP（NG應用協議）。SCTP 層提供應用程序層消息的保證傳遞。在傳輸中，IP 層點對點傳輸用於傳輸信令 PDU。
NG-C 提供以下功能：NG 接口管理; UE上下文管理; UE移動管理; 傳輸 NAS 消息; Paging; PDU會話管理; 配置傳輸; 警告消息傳輸。
有關 NG-C 的進一步詳細信息，請參閱 TS 38.410 [16]。
4.3.2 Xn 接口
4.3.2.1 Xn 用戶面接口
Xn 用戶平面 （Xn-U） 接口在兩個 NG-RAN 節點之間定義。傳輸網絡層基於 IP 傳輸構建，GTP-U 在 UDP/IP 之上用於承載用戶平面 PDU。
Xn-U 提供用戶平面 PDU 的不可保證交付，並支持以下功能： 數據轉發; 流量控制
有關 Xn-U的更多信息，請參閱 TS 38.420
4.3.2.2控制面接口
Xn 控制平面接口 （Xn-C） 在兩個 NG-RAN 節點之間定義。傳輸網絡層構建在 IP 之上的 SCTP 上。應用程序層信令協議稱為 XnAP（Xn 應用程序協議）。SCTP 層提供應用程序層消息的保證傳遞。在傳輸中，IP 層點對點傳輸用於傳輸信令 PDU。
Xn-C 接口支持以下功能： Xn 接口管理;UE移動管理，包括上下文傳輸和RAN Paging;雙連接。
有關 Xn-C 的更多信息，請參閱 TS 38.420
4.4 無線協議架構
4.5 MRDC
NG-RAN 支持MR-DC操作，其中 RRC_CONNECTED 中的 UE 配置為利用兩個不同的調度程序提供的無線資源，這些調度器位於兩個不同的 NG-RAN 節點中，通過非理想回程連接，一個提供NR 訪問，另一個提供 E-UTRA 或 NR 訪問。有關 MR-DC 操作的更多詳細信息，請參閱 TS 37.340
4.6 網絡共享
NG-RAN 支持 TS 23.501 [3] 中定義的無線接入網絡共享。如果共享 NR 訪問，則共享單元中的系統信息廣播表示每個 PLPN 子集的 TAC 和單元標識（最多 12 個）。NR 訪問僅提供一個 TAC 和每個 PLMN 每個單元的一個單元標識。與 PLPN 子集關聯的每個單元標識標識其服務 NG-RAN 節點。
5.Physical Layer
6.Layer 2
7 RRC
7.1服務和功能
RRC 子層的主要服務和功能包括：
AS和NAS相關的系統信息廣播；
5GC和NG-RAN觸發的Paging;
在UE和NG-RAN之間建立、維護和釋放RRC連接，
包括：增加、修改和釋放CA;
在NR或E-UTRA和NR之間添加、修改和釋放雙連接
包括密鑰管理的安全功能；
SRB和DRB建立配置維護和釋放；
移動功能：切換和上下文傳輸；UE小區選擇與重選及其控制；異系統移動性；
QOS管理功能；
UE測量報告和報告控制；
RLF檢查和恢復；
NAS消息傳輸
7.2協議狀態
RRC支持以下狀態：
RRC_IDLE:
PLMN選擇；
系統信息廣播；
小區重選移動性；
5gc觸發的Paging;
NAS為CN Paging配置的DRX；
RRC_INACTIVE：
PLMN 選擇；
系統信息廣播；
小區重選移動性；
NG-RAN觸發的Paing;
NG-RAN的RNA（RAN-based notification area）管理；
NG-RAN為RNA Paging配置的DRX；
為UE建立5GC-NG-RAN連接（控制面和用戶面）；
在 NG-RAN 和 UE 中存錯UE AS 上下文；
NG-RAN 知道 UE 所屬的 RNA；
RRC_CONNECTED：
為UE建立5GC-NG-RAN連接（控制面和用戶面）；
在 NG-RAN 和 UE 中存錯UE AS 上下文；
NG-RAN 知道 UE 所屬的 RNA；
向UE傳輸單播數據；
包括測量由網絡控制的移動性；
7.3系統信息處理
系統信息 （SI） 由 MIB 和多個 SIB 組成，它們分為Minimum SI 和 Other SI。
Minimum SI包括初始訪問所需的基本信息以及獲取任何其他 SI 所需的信息
Minimum SI包括：
MIB 包含小區為系統信息所需進一步接受的小區禁止狀態信息和基本物理層信息，例如 CORESET#0配置。MIB 在 BCH 上周期廣播。
SIB1 定義其他系統信息塊的調度，並包含初始訪問所需的信息。SIB1 也稱為Remaining Minimum SI (RMSI)，在 DL-SCH 上周期廣播，或在 DL-SCH 上以專用方式發送到 RRC_CONNECTED 中的 UEs。
Other SI 包含所有未在最小 SI 中廣播的 SIB。這些 IB 可以定期在 DL-SCH 上廣播，在 DL-SCH 上按需廣播（即應 RRC_IDLE 或 RRC_INACTIVE 中的 UE 請求進行廣播），或者以專用方式在 DL-SCH 上發送到 RRC_CONNECTED 中的 UE。
Other SI 包括：
SIB2包含小區重選信息，主要與服務小區有關；
SIB3 包含有關與小區重選相關的服務頻率和頻率內鄰區的信息（包括頻率常見的小區重選參數以及特定於小區的重選參數）
SIB4 包含有關與小區重選相關的其他 NR 頻率和頻間鄰區的信息（包括頻率常見的小區重選參數以及特定於小區的重選參數）
SIB5 包含有關與小區重選相關的E-UTRA 頻率和 E-UTRA鄰區的信息（包括頻率常見的小區重選參數以及特定於小區的重選參數）
SIB6包含 ETWS 主通知。
SIB7包含 ETWS 輔通知。
SIB8包含CMAS 警告通知。
SIB9 包含與 GPS 時間和協調世界時間 （UTC） 相關的信息。
對於UE考慮用於駐留的小區/頻率，UE不需要從另一小區/頻率層獲取該小區/頻率的最小SI的內容。這並不排除UE應用來自先前訪問的小區的存儲的SI的情況。
如果UE不能確定小區的最小SI的全部內容（通過從該小區接收或者從先前小區的有效存儲的SI接收），則UE應該將該小區視為禁止的。
當多個數字在單個載波上混合時，只有默認值用於系統信息廣播和尋呼。
7.3.2調度
MIB 在 BCCH 上映射並進行 BCH，而所有其他 SI 消息在 BCCH 上映射，在 DL-SCH 上動態進行。SIB1 指示Other SI 部分的 SI 消息的調度。
對於 RRC_IDLE 和 RRC_INACTIVE 中的 UEs，Other SI 請求觸發隨機訪問過程（參見 9.2.6），假如請求的 SI 與 PRACH 資源的子集相關聯，MSG3 包含 SI 請求消息，MSG1 被用於Other SI 請求的指示。使用 MSG1 時，請求的最小粒度為一個 SI 消息（即一組 SIB），一個 RACH 前導和/或 PRACH 資源可用於請求多個 SI 消息和gNB 在 MSG2 中請求確認。使用 MSG 3 時，gNB 在 MSG4 中確認請求。
Other SI 以可配置的周期和一定持續時間進行廣播。當 UE 在 RRC_IDLE/RRC_INACTIVE 中請求時，也可以廣播Other SI。
要允許 UE 在小區上駐留，它必須從該小區獲取Minimum SI 的內容。系統中可能有不廣播Minimum SI 的小區，因此 UE 無法在這種小區駐留。
7.3.3 SI修改
系統信息的更改（ETWS/CMAS，請參閱第 16.4 條）僅在特定的無線電幀上發生，即使用修改期的概念。系統信息可以在修改期間（由其調度定義）內以相同的內容傳輸多次。修改期由系統信息配置。
7.4接入控制
NG-RAN 支持過載和訪問控制功能，如 RACH 回退、RRC 連接拒絕、RRC 連接釋放和基於 UE 的訪問禁止機制。
TS 22.261 中指定的一個統一訪問控制框架適用於 NR 的所有 UE 狀態（RRC_IDLE、RRC_INACTIVE和 RRC_CONN）。NG-RAN 廣播禁止與訪問類別和訪問標識關聯的控制信息（在網絡共享的情況下，可以為每個 PLMN 單獨設置禁止控制信息）。UE 根據所選 PLMN 的禁止信息廣播以及訪問嘗試的選定訪問類別和訪問標識（確定訪問嘗試是否獲得授權：
對於 NAS 觸發的請求，NAS 確定訪問類別和訪問標識;
對於 AS 觸發的請求，RRC 確定訪問類別，而 NAS 確定訪問標識.
gNB 在處理具有" emergency "、" mps-PriorityAccess "和" mcs-PriorityAccess "（即緊急呼叫、MPS、MCS 訂閱者）的高優先級的訪問嘗試時，僅在可能威脅 gNB 穩定性的極端網絡情況中使用RRC_REJECt拒絕這些訪問嘗試。
7.5 UE能力
UE 報告其 UE能力，至少當網絡請求時，這些功能是靜態的。gNB 可以根據band信息請求 UE 報告哪些功能。
7.6 NAS消息的傳輸
NR在RRC中的SRB上提供可靠的按順序遞送NAS消息，但是在切換時進行PDCP的重建，可能導致丟失或重復。 在RRC中，NAS消息透傳。 在以下場景中可能會發生NAS消息的捎帶：
在 DL 中的承載建立/修改/釋放。
在 UL 中的連接建立和連接恢復過程中傳輸初始 NAS 消息。
NOTE：除了 NAS 執行的完整性保護和加密外，NAS 消息還可以由 PDCP 進行完整性保護和加密
在 PDU 會話資源建立或修改期間，可以在單個下行 RRC 消息中發送多個 NAS 消息。在這種情況下，RRC 消息中包含的 NAS 消息的順序應與相應的 NG-AP 消息的順序相同，以確保 NAS 消息的有序傳遞。
7.7 CA
7.8 Bandwidth Adaptation
7.9 UE Assistance Information
8 NG Identities
8.1 UE Identities
在此子句中，列出了連接到 5GC 的 NR 使用的身份。對於在小區級調度，使用以下標識：
C_RNTI: 唯一 UE 標識，用作 RRC 連接和調度。
CS_RNTI，INT_RNTI，MCS_C_RNTI，P_RNTI，SI_RNTI，SP_CSI_RNTI
SFI_RNTI，TPC_PUCCH_RNTI，TPC_PUSCH_RNTI，TPC_SRS_RNTI
RA_RNTI, Temporary C_RNTI, Random value for contention resolution
I_RNTI
8.2 Network Identities
在 NG-RAN 中，以下標識用於標識特定網絡實體:
AMF Name,
NR Cell Global Identifier(NCGI),
gNB Identifier(gNB ID),
Global gNB ID,
TAI(Tracking Area identity),
S-NSSAI
9 移動性和狀態轉換
負載均衡在 NR 中通過切換、RRC 釋放時的重定向機制以及通過使用異頻和異系統絕對優先級和異頻Qoffset參數來實現。
鏈接態UE 為移動性執行的測量至少分為三種測量類型：
同頻NR測量，異頻NR測量，異系統E-UTRA測量
對於每種測量類型，可以定義一個或多個測量對象（測量對象定義要監視的載波頻率）。
對於每個測量對象，可以定義一個或多個報告配置（報告配置定義報告條件）。使用三種報告標准：事件觸發報告、定期報告和事件觸發定期報告。
測量對象與報告配置之間的關聯由測量標識創建（測量標識將同一 RAT 的一個測量對象和一個報告配置鏈接在一起）。通過使用多個測量標識（每個測量對象一個，報告配置對），可以：
將多個報告配置與一個測量對象關聯
將一個報告配置與多個測量對象關聯
在報告測量結果時，也使用測量標識。
每個 RAT 的測量量單獨考慮。
NG-RAN 使用測量命令命令 UE 啟動、修改或停止測量。
切換可以在同一 RAT 和/或 CN 中執行，也可以涉及 RAT 和/或 CN 的更改。
當 5GC 不支持緊急服務、語音服務、負載平衡等時，將執行向 E-UTRAN 的系統間回落。根據 CN 接口可用性、網絡配置和無線條件等因素，回落過程會導致 RRC_CONNECTED 狀態移動（切換過程）或 RRC_IDLE 狀態移動（重定向），請參見 TS 23.501 [3] 和 TS38.331 [12]
9.2 NR系統內
9.2.1 RRC_IDLE 移動
9.2.1.1 小區選擇
NR中的PLMN選擇原則基於3GPP PLMN選擇原則。小區選擇需要從 RM-DEREGISTERED 到 RM-REGISTERED、從 CM-IDLE 到 CM-CONNECTED以及從CM-CONNECTED到 CM-IDLE ，並且基於以下原則：
UE NAS 層標識選定的 PLMN 和等效的 PLMN
小區選擇始終基於位於同步柵格上的 CD-SSB（請參閱子句 5.2.4）
UE 搜索 NR 頻段，每個載波頻率根據 CD-SSB 識別最強的信元。然后讀取單元系統信息廣播以識別其 PLMN
UE 可以依次搜索每個載波（"初始單元選擇"）或使用存儲的信息縮短搜索（"存儲的信息單元選擇"）
UE 尋求確定一個合適的小區;如果無法識別合適的小區，則它尋求識別可接受的小區。當找到合適的小區或只找到可接受的小區時，駐留該小區，並開始小區重選過程。
合適的小區是 小區屬性滿足小區選擇條件;小區PLMN 是選定的 PLMN，已注冊或等效 PLMN; 該小區未被禁止或保留，並且不是"禁止漫游跟蹤區域"列表中的跟蹤區域的一部分
可接受的小區是測量的小區屬性滿足小區選擇條件且不被禁止的小區。
轉到RRC_IDLE狀態：
在從 RRC_CONNECTED 或 RRC_INACTIVE 轉換到 RRC_IDLE 時，UE 應根據 RRC 在狀態轉換消息中分配的頻率（如果有）選擇小區駐留。
從覆蓋范圍恢復：
UE應該嘗試以上面針對存儲信息或初始小區選擇所描述的方式找到合適的小區。如果在任何頻率或RAT上沒有找到合適的小區，則UE應該嘗試找到可接受的小區。
在多波束操作中，在對應於相同小區的波束中導出小區質量（參見子條款9.2.4）
9.2.1.2小區重選
RRC_IDLE 中的 UE 執行小區重選。程序的原則如下：
小區重選始終基於位於同步柵格上的 CD-SSB（請參閱子句 5.2.4）
UE 測量服務小區和鄰區的屬性，以啟用重選過程：
對於異頻鄰區的搜索和測量，只需指示載波頻率
小區重選標識 UE 應駐留的小區。它基於小區重選標准，其中涉及對服務小區和鄰區的測量。
同頻重選基於小區排名。
異頻重選絕對優先級，其中 UE 嘗試在可用最高優先級頻率上進行駐留。
提供黑列表，防止UE重選到特定的同頻和異頻小區。
小區重選可以依賴於速度。
服務特定優先級。
在多波束操作中，在對應於相同小區的波束中導出小區質量（參見子條款9.2.4）
9.2.1.3 狀態轉換
下圖描述了UE 觸發從 RRC_IDLE 到 RRC_CONNECTED 的轉換（對於 NAS 部件，請參閱 TS 23.502）
1 UE 請求從 RRC_IDLE 設置新連接
2/2a gNB完成RRC建立
3 UE的第一條NAS消息通過 RRCSetupCmp，通過 Initial Ue Message 送給AMF
4/4a/5/5a 可能在UE和AMF之間交換其他NAS消息。
6. AMF 准備 UE 上下文數據（包括 PDU 會話上下文、安全密鑰、UE 無線能力和 UE 安全能力等），並將其發送到 gNB。
7/7a gNb激活安全
8/8a gNB通過重拍建立SRB2和DRB
9 gNB通知AMF建立過程已完成。
9.2.2 RRC_INACTIVE 移動
9.2.2.1 overview
RRC_INACTIVE 是 UE 保持 CM 連接狀態，可以在 NG-RAN 配置的區域（RNA）內移動，而無需通知 NG-RAN。在 RRC_INACTIVE 中，最后一個服務 gNB 節點保留 UE 上下文和與服務 AMF 和 UPF 的 UE 關聯的 NG 連接。
UE在RRC_INACTIVE狀態時，如果最后一個服務 gNB 從 UPF收到下行數據 或從AMF收到下行UE 關聯的信令（UE 上下文釋放命令消息除外），在與這個小區對應的RNA中尋呼，如果RNA包含跨gNB鄰區發送XnAP 尋呼到鄰gNB
當UE在RRC_INACTIVE中接收UE上下文釋放命令消息時，在與這個小區對應的RNA中尋呼，如果RNA包含跨gNB鄰區發送XnAP 尋呼到鄰gNB,以顯示釋放UE。
當UE在RRC_INACTIVE中接收NG RESET消息時，在與這個小區對應的RNA中尋呼，如果RNA包含跨gNB鄰區發送XnAP 尋呼到鄰gNB,以顯示釋放UE。
在 RAN 分頁失敗時，gNB 根據 TS 23.501 處理。
AMF 向 NG-RAN 節點提供核心網絡輔助信息，以幫助 NG-RAN 節點決定是否可以將 UE轉換到 RRC_INACTIVE。核心網絡輔助信息包括為 UE 配置的注冊區域、定期注冊更新計時器和 UE 標識索引值，並可能包括特定於 UE 的 DRX，指示 UE 是否由 AMF 配置了僅移動啟動連接 （MICO） 模式以及預期UE行為。在配置RNA時，NG-RAN節點會考慮UE配准區域。NG-RAN 節點使用 UE 特定的 DRX 和 UE 標識索引值進行 RAN 尋呼。NG-RAN 節點會考慮定期注冊更新計時器，以配置定期 RNA 更新計時器。NG-RAN 節點會考慮預期 UE 行為，以幫助 UE RRC 狀態轉換決策。
在轉換到 RRC_INACTIVE 時，NG-RAN 節點可能使用定期的 RNA 更新計時器值配置 UE。在定期RNA更新計時器到期時，無需UE通知，gNB行為在TS 23.501中指定
如果 UE 訪問最后一個服務 gNB 以外的 gNB，則接收 gNB 會觸發 XnAP 檢索 UE 上下文過程，以便從最后一個服務 gNB 獲取 UE 上下文，並且還可能觸發 Xn-U 地址指示過程，包括可能從上次服務 gNB 中恢復數據。成功檢索 UE 上下文后，接收 gNB 應在接收切片信息時執行切片感知准入控制，並成為服務 gNB，並進一步觸發 NGAP 路徑交換機請求和適用的 RRC 過程。在路徑切換過程之后，服務 gNB 通過 XnAP UE 上下文釋放過程在最后一個服務 gNB 觸發 UE 上下文的釋放。
如果在最后一個服務 gNB 中無法訪問 UE，gNB 應：
失敗任何 AMF 啟動的 UE 關聯的類 1 過程，允許在相應的響應消息中發出不成功操作的信號
發送 NAS 未送達指示程序，報告未送達從 UE AMF 收到的任何 NAS PDU
如果 UE 訪問最后一個服務 gNB 以外的 gNB，並且接收 gNB 找不到有效的 UE 上下文，則接收 gNB 可以執行建立新的 RRC 連接，而不是恢復以前的 RRC 連接。UE 上下文檢索也將失敗，因此，如果服務 AMF 發生更改，則需要建立新的 RRC 連接
當UE移出配置的RNA時，需要處於RRC_INACTIVE狀態的UE啟動RNA更新程序。當從 UE 接收 RNA 更新請求時，接收 gNB 會觸發 XnAP 檢索 UE 上下文過程，以便從最后一個服務 gNB 獲取 UE 上下文，並可能決定將 UE 發送回 RRC_INACTIVE 狀態，將 UE 移動到 RRC_CONNECTED 狀態，或將 UE 發送到 RRC_IDLE。在定期RNA更新的情況下，如果最后一個服務gNB決定不重新定位UE上下文，它失敗檢索UE上下文過程，並將UE發送回RRC_INACTIVE，或通過封裝的RRCRelease消息直接發送到RRC_IDLE
9.2.2.2 小區重選
RC_INACTIVE 中的 UE 執行單元格重新選擇。該過程的原則與 RRC_IDLE 狀態相同（參見條款 9.2.1.2）。
9.2.2.3 RAN-Based Notification Area
在RRC_INACTIVE狀態的UE可以由最后一個服務的NG-RAN節點配置RNA，其中：
RNA可以覆蓋單個或多個小區，並應包含在CN注冊區域;在此版本中，Xn 連接應在 RNA 中可用;
基於 RAN 的通知區域更新 （RNAU） 由 UE 定期發送，並且當 UE 的小區重選過程選擇不屬於配置的 RNA 的小區時也會發送
在如何配置RNA方面有幾種不同的替代方法：
小區列表：UE 提供了構成RNA的小區（一個或多個）的明確列表
RAN區域列表：提供 UE（至少一個）RAN 區域 ID，其中 RAN 區域是 CN 跟蹤區域的子集或等於 CN 跟蹤區域。RAN 區域由一個 RAN 區域 ID 指定，該 ID 由 TAC 和可選的 RAN 區域代碼組成；小區在系統信息中廣播一個或多個 RAN 區域 ID