6.3 RADIO PROTOCOL ARCHITECTURE（第79页）

和其它无线通信技术一样，物理层是5G NR的支柱。5G NR的物理层必须支持很大的频率范围（从低于1GHz的频段一直到100GHz），和众多的网络部署选择（皮基站、小基站、宏基站）。5G NR网络中同时存在以用户为中心的应用场景和以机器为中心的应用场景——有时候这两种应用场景对网络的要求是矛盾的。将来还会有未知的新业务向5G NR提出新的要求。为了能够应对这些挑战，3GPP为5G NR开发了一个灵活的物理层。如果我们能够准确理解无线电波的传播特性和网络/终端硬件的不完美，我们可以对5G NR物理层的组件进行灵活的调整，达成优化网络和终端的性能指标的目标。但是，这是一个很大挑战，因为我们对无线电波传播和网络/终端硬件的特性知道的不多。5G NR是第一个深入毫米波频段的无线接入技术，期望获得超过1 GHz的信道带宽，并且能够充分利用多天线系统的能力。第一个5G NR国际标准（3GPP NR Release 15）完成于2018年6月。任何将来的5G NR国际标准都将后向兼容这第一个5G标准——这个特征也被称为5G NR的前向兼容性。
  
按照3GPP的命名习惯，基站是一个逻辑上的无线接入网络节点的物理实施。在3G UMTS和4G LTE中，这个网络节点分别被称为Node B（NB）和evolved Node B（eNB）。5G NR的无线接入网络节点则被命名为the next generation Node B（gNB）。同样地，gNB是逻辑实体，不是基站的物理实施。基于标准化的gNB协议，基站可以通过多种不同的方式实现。类似地，3GPP规范将任何终端设备视为UE。5G NR的无线协议架构可以分成控制面架构和用户面架构。用户面传递数据，控制面主要负责连接建立、移动性管理和安全。用户面协议栈分为5个层次：物理层（PHY）、媒介接入控制层（MAC）、无线链路控制层（RLC）、分组数据汇聚协议层（PDCP）和业务数据适配协议层（SDAP）。PHY层通过传输信道（Transport channels）向MAC提供服务。MAC层通过逻辑信道（Logical channels）向RLC层提供服务。RLC层通过RLC信道向PDCP层提供服务。PDCP层通过无线承载（Radio bearer）提供服务。SDAP层则为IP数据包提供QoS数据流。
  
SDAP层完成IP QoS数据流和无线承载（Radio bearer）之间的映射。IP数据包根据其QoS需求被映射到相应的无线承载上。
PDCP层主要负责IP包头压缩和解压缩、重排序和重复检测、加密/解密，和数据完整性保护。IP包头压缩功能减少了通过空口传输的数据量。加密功能保护用户数据不被窃听，确保了数据包的完整性。重排序和重复检测功能保障了数据包的按序传输，并去除重复的数据包。PDCP层通过无线承载（Radio bearer）为SDAP层提供服务。
RLC层主要执行纠错（通过ARQ方法）、（完成包头压缩的）IP数据包的分段/再分段，和按照次序向上层协议传递数据。RLC层通过RLC信道向PDCP层提供服务。
MAC层主要负责纠错（通过HARQ方法），和上行/下行链路调度。调度器控制上行链路和下行链路的物理层的时间—频率资源用于数据包传输。如果启用了载波复用，MAC层负责完成不同的成员载波之间数据包复用。MAC层通过逻辑信道（Logical channels）向RLC层提供服务。
PHY层完成编码/解码、调制/解调、多天线处理，和将信号映射到物理层的时间—频率资源。PHY层通过传输信道（Transport channels）向MAC提供服务。
  
控制面主要负责与连接控制、移动性管理和安全性相关的控制信令。控制信令可以由5G核心网发起，也可以由gNB上的RRC层（无线资源控制层）发起。RRC层提供的主要服务包括：广播系统消息、发送寻呼消息、安全性管理（包括密钥管理）、切换、小区选择/再选择、QoS管理、识别无线链路故障并及时恢复无线链路。RRC层的消息通过PDCP、RLC、MAC和PHY协议层传送，与数据面一样。因此从物理层协议的角度来看，通过用户面协议栈或者控制面协议栈向上层提供服务没有任何区别。在UE和核心网，控制面还包括NAS层协议。gNB的控制面没有NAS层。