5GC基础自学系列 | 5GC协议系列之N2接口NGAP

Posted 2022-03-28 COCOgsta

视频来源：51学通信《5G核心网基础、协议与信令流程》

一边学习一边整理老师的课程内容及试验笔记，并与大家分享，谢谢支持！

附上汇总贴：5G基础自学系列 | 汇总

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主要内容

介绍N2接口的协议NGAP

介绍NGAP协议栈

介绍N2接口的典型流程和串联关系

常见NGAP消息举例

5G协议总览

N2接口协议概述

N2接口是gNB和AMF的接口，协议为NGAP。类似4G的S1-MME接口。

N2的传输层是SCTP，上层用户是5G-NAS（MM、SM等）

NGAP协议在38413中定义，本视频采用v16.2版本（2019年6月版）进行介绍

关于协议的学习，主要是4方面。流程、消息、参数、应用场景。N2也不例外。

N2的传输层是SCTP，上层用户是5G-NAS（MM、SM等）

NGAP协议在38413中定义，本视频采用v16.2版本（2019年6月版）进行介绍

根据38410中对N2接口能力描述，N2接口需具备以下能力：

• 支持建立、保持和释放PDU会话的NG-RAN侧（资源、UE上下文）的能力；
• 支持intra-RAT和inter-RAT的切换
• 传递UE和AMF之间的NAS信令
• 用户数据报文的资源预留机制
• 能在协议栈上区分出不同用户，并完成UE相关的信令管理

N2接口流程分类 - 按是否和UE相关分

N2接口流程分类 - 按是否需要应答来分

根据是否需要响应，N2流程分成Class1和Class2两类。

常见N2接口流程业务串联

第1步：在UE还没来之前，gNB要和AMF池组中所有AMF建立N2关联，用到的是NG Setup流程。该流程中，gNB会和所有AMF建立SCTP偶联、并获取AMF的权重值等参数，用于后续的AMF选择。

第2步：此时可以为用户服务。UE发起注册流程，gNB配合AMF建立UE的上下文（允许的NSSAI、GUAMI、UE安全能力、移动性限制列表等参数）。

第3步：此时UE想上网了，发起了PDU会话建立流程。gNB需要根据网络侧的要求，为UE分配和这个PDU会话及Qos Flow相关的资源（如DRB）。

PDU会话建立后常见的一些N2流程

UE在上网的过程中如果发生条件或场景变化，触发相应的N2流程：

1）移动到其他gNB，触发N2或Xn切换流程：

• 相关的消息有：Handover Required、Handover Request、Handover Request Ack、Handover Command、Handover NotifyUE Context Release Command、UE Context Release COMPLETE（释放老gNB用户上下文）、Path Switch Request、Path Switch Request Ack

2）不上网了，释放PDU会话，触发PDU会话资源释放流程

• 相关的消息有：PDU Session Resource Release Command、PDU Session Resource Release Response。

3）空闲态有下行数据到达，触发Paging流程

• 相关的消息有：paging

4）网络侧决定调整UE的Qos或其他参数，触发PDU会话资源修改

• 相关的消息有：PDU Session Resource Modify Request、PDU Session Resource Modify Response

5）其他辅助和管理（OAM）流程

• 相关的消息有：NG Reset、Overload Start、Trace Start、Error Indication等

N2典型流程举例： - PDU会话管理流程

PDU会话管理流程为某个PDU会话的特定Qos Flow分配Uu和N3口的资源，并且针对该UE建立相应的DRB。

需要注意，消息是发给AMF，但因为和PDU会话相关，都是发给SMF处理的。

PDU会话管理流程通常不单独出现，而作为一个大流程的一部分。例如PDU会话资源建立流程，就是PDU会话建立流程的一部分。摘取相关的部分如下：

N2典型流程举例： - UE上下文管理流程

N2典型流程举例： - UE移动性管理流程

N2典型流程举例： - 寻呼流程

N2典型流程举例： - NAS消息传送流程

N2典型流程举例： - 接口管理流程

N2典型流程举例： - 配置传递流程

N2典型流程举例： - 警报消息传送流程

N2典型流程举例： - NRPPa传送流程

N2典型流程举例： - Trace（跟踪）流程

N2典型流程举例： - 位置报告流程

N2典型流程举例： - UE TNLA绑定流程

N2典型流程举例： - UE无线能力管理流程

N2典型流程举例： - Secondary RAT数据使用量上报流程

NGAP典型消息举例