專欄文章

網路通訊一般採用分層結構，各個分層各司其職，而不同的分層也將會有相對應的協議，而形成協議堆疊(Protocol stack)，在本篇中將簡介5G NR包括控制平面以及用戶平面的協議堆疊，以及其與LTE協議堆疊的不同之處。

圖一及圖二分別為NR的控制平面(C-plane, Control plane)以及用戶平面(U-plane, User plane)的協議堆疊。首先NR C-plane的協議堆疊基本上與LTE相似，然而在功能上有作了部分的增強優化。在NR C-plane的部分，主要的增強在於無線資源控制層(Radio Resource Control, RRC)，包括在系統資訊方面新增了on-demand系統資訊的傳送方式，在連線控制方面除引入了RRC_inactive狀態支援以及相關RAN端paging增強以減少與核網間的信令消耗、引入一致性接取控制(Unified Access Control, UAC)、也對不同雙連結應用情境新增了split SRB/direct SRB^[註1]的支援，而在量測的部分也新增了Beam相關量測支援。 [註1] SRB (Signalling Radio Bearer)

圖一、NR C-plane protocol stack

圖二、NR U-plane protocol stack

而NR U-plane的協議堆疊同樣也是基於LTE U-plane的協議堆疊，然而NR新增了一層協議，稱為服務資料適應協議(Service Data Adaptation Protocol, SDAP)。由於在5G核網(5GC)引入了連線的服務品質(Quality of Service, QoS)框架，因此在NR RAN端便引入了此SDAP層，用來作QoS flow與無線乘載(Radio bearer)的映射。而其他層協議雖承襲自LTE，也有增強部分功能，例如在PDCP層的duplication支援、在MAC新增的beam management相關支援等。

本篇中簡介了3GPP中NR協議堆疊，以及其與LTE的協議堆疊的主要不同之處，可看出NR的協議堆疊承襲了LTE的設計，並在配置的彈性上新增了更多設計及優化。

參考資料：

[1] Specifications of NR higher layer in 5G, NTT DOCOMO Technical Journal Vol. 20 No. 3 (Jan. 2019)

[2] 3GPP TR 38.800 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; NR; NR and NG-RAN Overall Description; Stage 2 (Release 15)