5G网络的部署是一个渐进的过程。早期可以在现有LTE网络的基础上部署5G热点，将5G无线系统连接到现有的LTE核心网中，以实现5G系统的快速部署和方案验证。5G核心网建成之后，5G系统就可以实现独立组网，这种情况下虽然5G可以提供更高速的数据业务和更高的业务质量，但是在某些覆盖不足的地方，仍然可以借助LTE系统来提供更好的覆盖。针对这种多样的5G部署场景，3GPP Release-14[2]定义了多种可能的LTE/5G双连接模式：3/3a/3x，4/4a和7/7a/7x。
在LTE/5G双连接模式3/3a/3x的场景下，协议架构如图3所示，LTE和5G基站都连接在LTE核心网上，LTE eNB总是作为主eNB（即MeNB），5G gNB作为从eNB（即SeNB），LTE eNB和5G gNB通过Xx接口连接互连。控制面上S1-C终结在LTE eNB，LTE和5G之间的控制面信息通过Xx-C接口进行交互。用户面在不同的双连接模式下，有不同的用户面协议架构。数据面无线承载可以由MeNB或者SeNB独立服务，也可以由MeNB和SeNB同时服务。仅由MeNB服务时称为MCG承载（MCG是由MeNB控制的服务小区组），仅由SeNB服务时称为SCG承载（SCG是由SeNB控制的服务小区组），如图3中模式3a，同时由MeNB或者SeNB服务时称为分离式承载和SCG分离式承载，如图3中模式3和模式3x。
图1 双连接模式3/3a/3x协议架构
双连接模式3的情况下，分离式承载建立在MeNB，即LTE eNB上，通过分离式承载，PDCP包可以经Xx接口转发到gNB的RLC层，也可以直接通过本地RLC发送给终端。模式3a会在MeNB和SeNB分别建立承载，数据在核心网侧分离，这种模式对MeNB和SgNB的DCP层不会产生影响。模式3x下，分离式承载建立在SgNB即5G gNB侧，5G gNB可以通过Xx接口将PDCP包转发给LTE eNB，也可以直接通过本地的NR RLC进行传输。
随着5G核心网的部署，一种可能的LTE和5G融合方式是将演进的LTE（eLTE, enhanced）eNB连接到5G核心网上。这种场景下，根据MeNB是eLTE eNB还是5G gNB，3GPP定义了两种不同的LTE/5G双连接模式。一种模式是5G gNB作为MeNB，称为模式4/4a，其协议架构如图4所示。另一种模式是以eLTE eNB作为MeNB，称为模式7/7a/7x，其协议架构如图5所示。双连接模式7/7a/7x和双连接模式3/3a/3x在协议架构上很相似，区别在于核心网是5G核心网还是LTE核心网。
图2 模式4/4a的协议架构
图3 模式7/7a/7x的协议架构
3GPP定义了多种LTE/5G双连接模式，一方面为运营商的网络部署，特别是LTE和5G的融合组网带来了更多的灵活性；另一方面也增加了基站实现的复杂度。大多数设备厂商会按照不同运营商5G网络部署的路标选择要支持的双连接模式，并逐步演进。但要真正实现LTE和5G双连接还有许多关键性技术需要突破。例如LTE/5G双连接的建立和触发机制；分离式承载数据的分发和Xx接口的流量控制；LTE或5G无线链路失败的异常处理以及双连接下的终端移动性管理等关键技术。
