5G 核心网 NGAP UE-TNL 偶联和绑定

发布于:2025-05-31 ⋅ 阅读:(34) ⋅ 点赞:(0)

引言:

在 5G 核心网架构中,NG 接口作为连接无线接入网(RAN)与核心网(5GC)的关键纽带,承载着大量控制面信令交互。NG 应用协议(NGAP)作为 NG 接口上的核心协议,负责管理 RAN 与 5GC 之间的通信,其中 UE - TNL(User Equipment - Transport Network Layer)偶联和绑定机制是确保 UE 信令可靠传输的核心技术。本文将深入剖析 UE - TNL 偶联和绑定的技术细节、NGAP 协议底层实现及关键流程,并结合相关图示进行直观展示。

一、NGAP 协议概述

NGAP 是基于 IP 的应用层协议,运行于流控制传输协议(SCTP)之上,为 RAN 和 5GC 之间的控制面通信提供服务。其主要功能包括:

  • UE 上下文管理,涵盖 UE 注册、移动性管理及会话管理相关信令处理;
  • 寻呼流程控制,支持网络侧发起的 UE 寻呼;
  • 切换管理,协调 UE 在不同基站或不同接入技术间的切换;
  • NAS 信令透传,实现 UE 与 AMF(接入和移动性管理功能)之间的非接入层信令传输 。
  • NGAP 消息采用 ASN.1(Abstract Syntax Notation One)进行编码,通过 SCTP 的可靠传输机制,确保信令在网络中的准确、有序传输。以下为 NGAP 在 5G 网络协议栈中的位置示意图:
 
 
 
 
    
  
  
    
  
  
  
    
    
  
  
    
  
  
  
   
   
   NGAP在5G网络协议栈中的位置
  
  
  
  
    
    
  
  
    
  
  
  
    
  
  
  
   
   
   UE
  
  
  
  
    
    
  
  
    
  
  
  
    
  
  
  
   
   
   NAS
  
  
  
  
    
    
  
  
  
    
  
  
  
   
   
   RRC
  
  
  
  
    
    
  
  
  
    
  
  
  
   
   
   PDCP
  
  
  
  
    
    
  
  
  
    
  
  
  
   
   
   RLC
  
  
  
  
    
    
  
  
  
    
  
  
  
   
   
   MAC/PHY
  
  
  
  
    
    
  
  
    
  
  
  
    
  
  
  
    
    
  
  
    
  
  
  
    
  
  
  
   
   
   RAN
  
  
  
  
    
    
  
  
    
  
  
  
    
  
  
  
   
   
   NGAP
  
  
  
  
    
    
  
  
  
    
  
  
  
   
   
   SCTP
  
  
  
  
    
    
  
  
  
    
  
  
  
   
   
   IP
  
  
  
  
    
    
  
  
  
    
  
  
  
   
   
   以太网
  
  
  
  
    
    
  
  
    
  
  
  
    
  
  
  
   
   
   5GC
  
  
  
  
    
    
  
  
    
  
  
  
    
  
  
  
   
   
   AMF/SMF
  
  
  
  
    
    
  
  
  
    
  
  
  
   
   
   SCTP/IP
  
  
  
  
    
    
  
  
    
  
  
  
   
   
   Uu接口
  
  
  
  
    
  
  
  
   
   
   NG接口
  
  
  
  
    
    
  
  
    
  
  
  
    
  
  
  
    
    
  
  
  
    
  
  
  
    
    
  
  
  
    
  
  
  

 
 
 
 
    

从图中可以清晰看到,NGAP 位于应用层,依托 SCTP 作为传输层保障,底层的 IP 及链路层为整个通信提供基础承载。

二、UE - TNL 偶联:信令传输的基础连接

2.1 偶联定义与作用

UE - TNL 偶联是 RAN 与 AMF 之间为特定 UE 建