gNB拆分后F1接口及应用实例

 在5G中gNB拆后无线网(RAN)中增加了CU和DU间的F1接口；当终端(UE)在上行链路方向发送信息时，DU先通过(Uu)空口接收终端的消息，再通过F1接口发送给CU；下行消息和数据则是CU先通过F1接口传送至DU，之后再通过空口传递给终端(UE)；期间F1接口提供的服务及应用实例分别如下：

图1.gNB拆分后的5G网络结构图

一、F1AP服务

接口F1使用F1AP协议进行gNB-DU与gNB-CU之间两种类型服务：

• 非终端(UE)相关服务：它们在gNB-DU和gNB-CU间使用非UE关联的F1接口实例相关。kangguoying20220331

• 终端(UE)相关服务：它们与单个UE相关。负责提供UE相关信令连接的F1AP功能维护。kangguoying20220331

除非特别说明在任何情况下每个协议端点应最多只与一个特定终端(UE)的F1AP流程相关；这也适用于IAB-DU和IAB-donor-DU或IAB-donor-CU。

二、F1-C(控制面)功能

做为gNB-DU和gNB-CU之间信令和消息传递，F1-C接口除传输终端与站点间的无线资源控制RRC消息外，还包括以下服务内容:

•    F1接口管理；kangguoying20220331

•    系统信息管理；

•    UE上下文管理；

•    RRC消息传递功能；kangguoying20220331

•    PAGING消息传递功能；

•    Warningmessages信息传递功能；

•    远程干扰管理(RIM)消息传输功能；

•    追踪(TRACE)功能;kangguoying20220331

•    负载管理功能;

•    自优化(SON)支持功能;

•    定位功能;kangguoying20220331

•    IAB 支持功能;

三、F1-U(用户面)管理

在gNB-CU和gNB-DU之间用户面协议(F1-U)位于F1接口上的无线层。5G(NR)用户面协议支持实体之间的(点对点)直接通信，无论终止于相同还是不同用户面接口，无线网(RAN)中gNB-DU负责控制下行链路用户数据流;如配置NR用户面协议实例存在于DC中，则其做终端的上下文中的主节点和辅助节点或托管F1-U协议终端的节点。kangguoying20220331

四、F1接口应用实例

实例1：在初始接入阶段，gNB-DU和gNB-CU间F1传递RRC建立请求和RRC建立消息；

图2.F1接口终端初始RRC建立消息

实例2：完成RRC建立之后，F1接口传输终端(UE)上下文请求和答应消息；

图3.F1接口传递UE上下文管理消息

实例3：进入业务阶段，F1接口传输终端与网络间频繁的承载更新消息；

图4.F1接口传递承载更新消息

实例4：业务结束后，F1接口传输终端(UE)上下文释放请求和应答

图5.F1接口传递UE上下文释放消息