一、NG接口概述
NG是一个逻辑接口。NG-RAN分为无线网络层(RNL)和传输网络层(TNL)。NG-RAN体系结构,即NG-RAN逻辑节点和它们之间的接口,被定义为RNL的一部分。NG-RAN体系结构由一组gNB和ng-eNB组成,它们通过NG接口连接到5GC,NG-RAN可能具有通往5GC的多个NG接入点。至少每个NG接入点 (在NG-RAN或5GC中)必须独立满足相关NG规范的要求。
从任一NG-RAN节点到5GC可能有多个NG-C逻辑接口。然后,由NAS节点选择功能确定NG-C接口的选择。从任一NG-RAN节点到5GC可能有多个NG-U逻辑接口。NG-U接口的选择在5GC内完成,并由AMF通知NG-RAN节点。

二、NG接口协议结构
(1)NG控制平面
传输网络层基于IP传输。为了可靠地传输信令消息,在IP之上添加了SCTP。应用层信令协议称为NGAP(NG应用协议)

(2)NG User Plane-NG用户面
在NG-RAN节点和UPF之间定义了NG用户平面(NG-U)接口。NG-U接口提供了NG-RAN节点和UPF之间的PDU会话用户面PDU的非保证传递。

三、NG接口功能
(1)Paging function
寻呼功能支持将寻呼请求发送到涉及寻呼区域的NG-RAN节点。
(2)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。支持NG上的用户个性化信令。该功能还使AMF能够管理CM-CONNECTED UE的RRC状态通知。
(3)移动管理功能
CM-CONNECTED中用于UE的移动性功能包括支持NG-RAN内移动性的系统内切换功能和支持往返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。
(4)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会话的NG-RAN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。
(5) NAS传输功能
NAS信令传输功能提供了一种通过NG接口为特定的UE传输或重定向NAS消息(例如用于NAS移动管理)的方法。
(6)NAS节点选择功能
5GS体系结构支持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,以基于由AMF分配给UE的UE的临时标识符来确定UE的AMF关联。当UE的临时标识符尚未被分配或不再有效时,NG-RAN节点可以代之以考虑切片信息以确定AMF。此功能位于NG-RAN节点中,并可以通过NG接口进行正确的路由。在NG上,没有特定的过程对应于NAS节点选择功能。
(7)NG接口管理功能
确保已确定开始NG接口操作(复位)的手段,处理不同版本的应用程序部分实现和协议错误(错误指示)的方法。
(8)警告信息传送功能
警告消息传输功能提供了通过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。它还为NG-RAN提供了通知AMF正在进行的PWS操作在一个或多个区域失败或CBC可能重新加载一个或多个区域的功能。
(9)配置传递功能
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)。
(10)跟踪功能
跟踪功能提供了在NG-RAN节点控制跟踪会话的手段。
(11)AMF管理功能
AMF管理功能支持根据TS 23.501 规定的AMF计划删除和AMF自动恢复。
(12)多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节点根据AMF发送的每个TNL关联的使用情况和权重因子,选择TNL关联用于NGAP信令,并按照TS 23.501和TS 23.502的规定使用TNL关联。如果AMF释放了TNL关联或TNL关联失败,NG-RAN节点按照TS 23.501和TS 23.502的规定选择一个新的TNL关联。
(13)AMF负载平衡功能
NG接口支持AMF指示其相对于NG-RAN节点的相对容量,以便在池区域内实现负载平衡的AMF。
(14)位置报告功能
此功能使AMF能够请求NG-RAN节点报告UE的当前位置,或带有时间戳的UE的最后已知位置,或UE在配置的兴趣区域中的存在。
(15)AMF重新分配功能
此功能允许将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节点通过一个NG接口实例启动UE初始消息过程,并通过不同的NG接口实例接收第一个下行消息以关闭与UE相关的逻辑连接。
(16)UE无线能力管理功能
UE无线电能力管理功能与UE无线电能力处理有关。
(17)NRPPa信令传输功能
NRPPa(NR定位协议A)信令传输功能提供了通过NG接口透明传输NRPPa(3GPP TS 38.455 )消息的方法。
(18)过载控制功能
过载功能提供了使AMF控制NG-RAN节点正在生成的负载的方法。
(19)二级RAT数据量报告功能
报告二次RAT数据量功能使NG-RAN节点能够在MR-DC的情况下报告二次RAT使用数据信息,可以通过专门的程序或在其他信息中包括二次RAT使用数据信息。
(20)RIM信息传输功能
RIM信息传输功能是一种通用机制,允许通过核心网络在两个RAN节点之间传输远程干扰管理(RIM)信息。
四、NG接口信令流程
(1)PDU会话管理过程
PDU会话管理过程的以下列表用于为PDU会话建立,释放或修改NG-RAN资源。
PDU Session Resource Setup;
PDU Session Resource Release;
PDU Session Resource Modify;
PDU Session Resource Notify;
PDU Session Resource Modify Indication.
(2)UE上下文管理过程
UE上下文管理过程的以下列表用于建立,释放或修改UE上下文。
Initial Context Setup;
UE Context Release Request;
UE Context Release;
UE Context Modification;
RRC Inactive Transition Report.
(3)NAS transport procedures
NAS传输过程使得能够在AMF和UE之间透明传输NAS信令数据。提供此功能的过程是:
Initial UE Message (NG-RAN node initiated);
Uplink NAS transport (NG-RAN node initiated);
Downlink NAS transport (AMFinitiated);
NAS non delivery indication(NG-RAN node initiated);
Reroute NAS Request (AMFinitiated).
(4)UE Mobility Management Procedures
以下列出用于准备、执行或取消切换。
Handover Preparation;
Handover Resource Allocation;
Handover Notification;
Path Switch Request;
Uplink RAN Status Transfer;
Downlink RAN Status Transfer;
Handover Cancellation.
(5)Paging procedure
以下寻呼过程用于将寻呼请求发送到涉及寻呼区域的NG-RAN节点:
Paging.
(6)AMF管理流程
下面列出的AMF管理流程被AMF用来通知NG-RAN节点关于AMF的状态,并为特定UE释放UE TNLA绑定。
AMF Status Indication;
UE TNLA binding release.
(7)NG接口管理流程
NG Setup;
RAN Configuration Update;
AMF Configuration Update;
NG Reset;
Error Indication.
(8)警告信息的发送流程
Write-Replace Warning;
PWS Cancel;
PWS Restart Indication;
PWS Failure Indication.
(9)位置报告流程
Location Reporting Control;
Location Report;
Location Reporting Failure Indication.
(10)UE无线电能力管理流程
UE Radio Capability Check;
UE Radio Capability Info Indication.
(11)UE跟踪流程
Trace Start;
Trace Failure Indication;
Deactivate Trace;
Cell Traffic Trace.
(12)NR定位协议A(NRPPa)流程
Downlink UE Associated NRPPa Transport;
Uplink UE Associated NRPPa Transport;
Downlink non-UE Associated NRPPa Transport;
Uplink non-UE Associated NRPPa Transport.
(13)过载控制流程
Overload Start procedure;
Overload Stop procedure.
(14)配置传输流程
Downlink RAN Configuration Transfer procedure;
Uplink RAN Configuration Transfer procedure.
(15)Secondary RAT Data Usage Report procedure
Secondary RAT Data Usage Report procedure.
(16)RIM信息传输流程
AMF使用以下过程来传输远程干扰管理(RIM)信息:
Downlink RIM Information Transfer procedure;
Uplink RIM Information Transfer procedure.
