📡 5G小基站 · 核心网对接
⚡ 实战开发 30章
📘 从EPC到5GC · 端到端实训
🎯 友好色系 · 马卡龙实验室
01
5G核心网概述
5G核心网架构演进 (EPC→5GC)
服务化架构 SBA 详解
核心网网元功能 (AMF/SMF/UPF)
5G核心网 vs 4G核心网
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02
小基站技术基础
小基站定义与分类 (Femto/Pico/Micro)
小基站架构 (BBU+RRU/一体化)
小基站 vs 宏基站
小基站部署场景
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03
N2接口协议栈
N2接口概述 (NGAP协议)
NGAP基本流程 (初始上下文建立)
NGAP消息结构 (PDU类型与IE)
NGAP编解码 (ASN.1基础)
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04
N3接口协议栈
N3接口概述 (GTP-U协议)
GTP-U头部结构 (TEID与序列号)
GTP-U扩展头
用户面数据封装与解封装
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05
N4接口协议栈
N4接口概述 (PFCP协议)
PFCP会话建立流程
PFCP报文结构 (SEID与PDR/FAR)
PFCP与GTP-U的关联
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06
SCTP协议详解
SCTP与TCP/UDP对比
SCTP关联建立 (四次握手)
SCTP多流与多宿特性
SCTP在5G核心网中的应用
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07
小基站注册流程
UE初始注册流程 (gNB→AMF)
注册请求消息构造
身份认证与安全模式控制
注册接受与上下文建立
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08
PDU会话建立流程
PDU会话建立请求
SMF选择与UPF分配
N4会话建立 (PFCP)
N3隧道建立与数据面打通
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09
切换流程 (Xn/N2)
基于Xn的切换流程
基于N2的切换流程
路径切换请求
切换过程中的数据转发
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10
服务化接口 (SBI)
SBI架构概述 (HTTP/2 + JSON)
NRF服务发现机制
服务化接口调用示例 (Nsmf_PDUSession)
RESTful API设计原则
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11
NGAP消息编解码实战
ASN.1语法回顾
使用asn1c工具生成C代码
NGAP消息的编码与解码
常见编解码错误处理
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12
GTP-U隧道管理
TEID分配与管理
GTP-U隧道建立与释放
GTP-U序列号与丢包检测
GTP-U扩展头 (QoS与PSCell信息)
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13
PFCP规则配置
PDR (包检测规则) 配置
FAR (转发行为规则) 配置
URR (使用量报告规则) 配置
QER (QoS执行规则) 配置
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14
UE上下文管理
UE上下文数据结构设计
UE上下文创建与更新
UE上下文释放流程
UE上下文同步机制
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15
QoS流管理
5G QoS模型 (5QI/GBR/Non-GBR)
QoS流与DRB映射
QoS参数协商与修改
QoS保障机制
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16
NAS消息处理
NAS消息类型 (MM/GMM/SM)
NAS消息封装在NGAP中
NAS消息的加密与完整性保护
NAS消息超时与重传
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17
安全机制实现
5G认证与密钥协商 (5G AKA)
NAS安全 (加密与完整性)
AS安全 (RRC与UP安全)
密钥派生体系 (Kgnb/KUPenc等)
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18
接口测试工具使用
Wireshark抓包分析 (NGAP/GTP-U/PFCP)
使用Scapy构造GTP-U报文
使用nghttp2测试SBI接口
使用UERANSIM模拟UE/gNB
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19
开源核心网部署
Open5GS安装与配置
free5GC安装与配置
核心网网元启动流程
与模拟gNB对接测试
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20
开源小基站方案
OAI (OpenAirInterface) gNB部署
UERANSIM模拟UE接入
srsRAN gNB配置
开源方案对比与选型
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21
对接调试流程
对接前检查清单 (IP/端口/协议)
抓包分析对接失败原因
常见对接问题 (版本不匹配/参数错误)
日志分析与问题定位
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22
N2接口对接实战
NGAP消息交互流程实现
初始上下文建立请求/响应
UE能力信息传输
错误指示与重置
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23
N3接口对接实战
GTP-U隧道端点配置
用户面数据收发测试
GTP-U路径管理 (回声请求/响应)
TEID冲突处理
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24
N4接口对接实战
PFCP会话建立与删除
PFCP报文抓包分析
PFCP节点管理 (心跳机制)
PFCP关联建立
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25
SBI接口对接实战
NRF服务注册与发现
SMF服务化接口调用
AMF服务化接口调用
HTTP/2连接管理
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26
多小区与移动性管理
多小区配置与激活
基于A3事件的测量报告
切换决策与执行
小区间负载均衡
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27
VoNR语音业务对接
IMS架构概述
VoNR语音流程 (EPS Fallback与Vonr)
语音QoS保障
语音数据面打通
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28
性能优化与调优
SCTP参数调优 (RTO/路径切换)
GTP-U批量传输优化
PFCP规则缓存优化
CPU与内存资源优化
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29
故障排查与日志分析
核心网日志级别与配置
gNB日志分析
常见故障场景 (注册失败/掉线/无数据)
故障排查方法论
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30
综合实战项目
搭建完整5G端到端环境 (UE+gNB+5GC)
实现UE注册与PDU会话建立
实现数据面业务 (Ping/HTTP)
项目总结与文档编写
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