ORAN专题系列-27:5G FAPI接口 - 中文规范-1- 概述总体架构

Posted 文火冰糖的硅基工坊

tags:

篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了ORAN专题系列-27:5G FAPI接口 - 中文规范-1- 概述总体架构相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

目录

第1章 概述

1.1 5G的网络架构

1.2 5G FAPI接口在5G网络中的位置

1.3 5G 云部署环境下,小基站形态的演变

1.4 FAPI 接口的分类

1.5 5G FAPI套件

1.6 FAPI套件

第2章 主要的流程

第3章 主要的消息格式

参考文献


第1章 概述

 

1.1 5G的网络架构

在5G网架构中,主要分为两大层次:

(1)主要由AMF和UPF组成5G核心网5GC

(2)主要有gNB组成的5G接入网5G RAN, 而分布式gNB又主要由如下的网元组成

  • gNB-CU
  • gNB-DU

在5G网架构中,主要分为三大层次:

  • 5GC与5G RAN之间的接口:NG
  • gNB与gNB之间的接口:Xn
  • gNB-CU与gNB-DU的接口: F1

 

1.2 5G FAPI接口在5G网络中的位置

5G FAPI接口位于gNB-DU内部,是MAC层与物理层之间的接口标准。

备注:

FAPI是小基站联盟定义的标准,是针对传统的小基站,在传统的小基站中,L3, L2, L1, RF是一体的,因此,使用了Frontend ctrl接口替代了传统的宏站的CPRI Fronthual前传接口。

 

1.3 5G 云部署环境下,小基站形态的演变

到了5G,除了传统的一体化的5G小基站的形态,还衍生出了5G云部署下的小基站的形态。

在云部署环境下,MAC层与PHY层进行了分离,它们可是不集成一体(Opion6选项)

  • PHY层以专用子卡的形式,通过PCIe物理接口与MAC层硬件单元连接。
  • PHY层下层到RU中,通过以太网接口与MAC层硬件单元连接。

这种新的形态,导致MAC层与PHY层的接口需要一些新的特性。

本文主要关注传统一体化形态小基站的MAC层与PHY层的接口FAPI.

至于分离式形态下小基站的MAC层与PHY层的接口nFAPI. n代表5g NR.

详见:https://blog.csdn.net/HiWangWenBing/article/details/117587421

 

1.4 FAPI 接口的分类

FAPI API遵循5G的控制面和数据面的分类方法。遵循控制面与数据面的分离的基本原则。

上层的控制面的信令和业务面数据承载,之上而下穿过FAPI接口。

因此FAPI接口也分为两类:信令面(P5接口)和业务数据面(P7)

信令面与数据面是严格分离的额,如下图所示:

MAC层的调度器通过FAPI业务面接口P7接口,实现对PHY的TTI调度。

MAC层的控制器,通过FAPI信令面接口P5接口,实现对PHY的控制和配置管理。

备注:

在FAPI接口中,没有严格的区分控制面和管理面。

 

1.5 5G FAPI套件

5G FAPI套件由如下组成:

  • ‘5G FAPI: PHY API’ - PHY mode control (P5) interface and main data path (P7) [SCF222],  该规格定义了当物理层与MAC位于同一个物理实体中时,他们之间的接口规范。
  • ‘5G FAPI: RF and Digital Front End Control API’ – (P19) for Frontend Unit control [SCF223]
  • ‘Network Monitor Mode API’ - (P4) for 2G/3G/4G/5G [SCF224]
  • ‘5G nFAPI Specification’ [SCF225] (this document), 该规格定义了当物理层与MAC位于不同物理实体中时,他们之间的接口规范。

该规范是5G FAPI套件的一部分,是针对5G FAPI: PHY API March 2020版本的解读。

 

1.6 FAPI套件

FAP接口不仅仅应用于5G, 也应用于2G/3G/4G。

如下是FAPI接口的所有规范套件:

 

第2章 主要的流程

 

第3章 主要的消息格式

  • 3.1 Genernal Message  Format:通用的消息各式
  • 3.2  Message Type:消息的类型
  • 3.3  Config message:P5接口控制面和管理面消息
  • 3.4  Slot message:P7接口数据面业务数据时隙调度消息

 

参考文献

[1] 3GPP TS38.401 NG-RAN Architecture Description v15.4.0
[2] 3GPP TS38.211 NR Physical Channel and Modulation v15.4.0
[3] 3GPP TS38.212 NR Multiplexing and Channel Coding v15.4.0
[4] 3GPP TS38.213 NR Physical Layer Procedures for Control v15.4.0
[5] 3GPP TS38.214 NR Physical Layer Procedures for Data v15.4.0
[6] 3GPP TS38.331 NR Radio Resource Control (RRC) Protocol Specification v15.4.0
[7] 3GPP TS38.104 NR Base-station (BS) Radio Transmission and Reception v15.4.0
[8] 3GPP TS38.300 NR Overall Description Stage-2 v15.4.0
[9] SCF 222 5G Frontend API Specification

 

 

以上是关于ORAN专题系列-27:5G FAPI接口 - 中文规范-1- 概述总体架构的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

ORAN专题系列-26:5G nFAPI接口 - 中文规范-3- 协议栈消息格式

ORAN专题系列-25:5G nFAPI接口 - 中文规范-2- 消息交互流程物理层与MAC层同步原理

FAPI专题-6:5G FAPI接口 - 中文规范-2- 主要流程

FAPI专题-8:5G FAPI接口 - 中文规范-4- P7消息格式

FAPI专题-7:5G FAPI接口 - 中文规范-3- P5消息格式

ORAN专题系列-28:5G基站如何升级到ORAN基站 - O-RU - 平台和传输层的改进(VLAN, PCP, DHCP, DNS)