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5G RRC信令流程

Gaaidou 2022-04-02 阅读 93
网络

目录

1、4/5G信令过程差别概述

2、NR终端状态

3、RRC信令流程

3.1 RRC_Connected to RRC_Inactive

 3.2 RRC_Inactive to other states

4、F1-C接口信令流程

5、UE随机接入

5.1 随机接入触发条件

5.2 随机接入流程

5.3 RRC_Inactive态下的RAN更新过程


1、4/5G信令过程差别概述

表1 4/5G信令过程对比
4G5G
UE/gNB/AMF状态管理注册状态均包含注册态和去注册态
连接状态NAS层CM_IDLE和CM_CONNECTED
连接状态AS层(RRC)IDLE和CONNECTEDIDLE、CONNECTED和INACTIVE
开机注册attach过程register过程
RRC连接建立、重配置、释放、修改相同,5G的RRC流程 最终在18年9月确定
业务发起IDLE态发起4G service request5G service request
CONNECTED态发起新业务4G ERAB建立或修改5G PDU session建立或修改
双连接(DC)

4/5G DC信令过程与4G基本相同,差别在消息信元上;

4/5G DC由于增加5GC的原因,增加了option 4和option 7的典型DC,导致整体上更加复杂。

切换

4/5G基本切换,除去由于核心网网元变化引入的差别,大体流程相同;

DC情况下的移动性由于DC方式,产了伴随切换的DC激活和去激活

位置更新TAUregister update和RAN notification area update(用于RRC inactive态)
寻呼MME(Mobility Management Entity)发起(广播更新发起寻呼用于读广播,不算真正寻呼)gNB和AMF发起寻呼,用于RRC inactive态和IDLE态的UE

2、NR终端状态

表2 NR终端状态说明
RRC_IDLE

PLMN选择;

小区监听系统消息;

小区重选

应用协商的DRX配置监听寻呼消息(5GC发起);

位置区由核心网管理

RRC_CONNECTED

NG-RAN和UE保留上下文信息

NG-RAN知道UE属于哪个小区;

对特定UE建立传输;

移动性管理由网络侧决定(切换);

5GC-NG-RAN仍然和UE建立承载(用户面和控制面都需要)

RRC_INACTIVE

监听系统消息;

小区重选

应用协商的DRX配置监听寻呼消息(NG-RAN发起);

跟踪区(RAN)由NG-RAN管理

5GC-NG-RAN仍然和UE建立承载(用户面和控制面都需要);

NG-RAN和UE保留上下文信息

NG-RAN知道UE属于哪个小区RAN;

3、RRC信令流程

图1 RRC信令流程

3.1 RRC_Connected to RRC_Inactive

图2 RRC connected to RRC inactive流程

 3.2 RRC_Inactive to other states

图3 RRC inactive to other states流程

其中,第5和6步表明UE上下文信息保留在gNB-DU中

4、F1-C接口信令流程

图4 F1-C接口信令流程

图5 F1-C口UE上下文信令流程

图6 F1-C口RRC消息传输流程

5、UE随机接入

5.1 随机接入触发条件

随机访问过程有许多事件触发条件,包括:

  • RRC_IDLE初始接入
  • 连接重建;
  • 切换;
  • 当UL同步状态为“失步”时,RRC_CONNECTED中的DL或UL数据到达;
  • 从RRC_INACTIVE接入;
  • SN建立;
  • 请求其他SI接入;
  • beam异常恢复。

当且仅当DL的测量质量低于广播阈值时,UE选择SUL载波进行初始接入

一旦启动,随机接入进程的所有上行传输仍保留在选定的载波上。

5.2 随机接入流程

图7 UE随机接入流程

5.3 RRC_Inactive态下的RAN更新过程

图8 RRC_INACTIVE态下的RAN更新过程

UE终端发生改变时,其更新流程具体描述如下:

1:UE从RRC_Inactive恢复,提供由最后一个服务的gNB分配的I-RNTI和适当的原因,如RAN通知区域更新;

2:若能够解析包含在I-RNTI中的gNB标识,gNB请求最后一个服务的gNB提供UE上下文;

3:最后一个服务的gNB提供UE上下文;

4:gNB可将UE移动到RRC_Connected,或将UE发送回RRC_Inactive状态,或将UE发送回RRC_Idle状态,如果发送回RRC_Idle态就不需要以下步骤;

5:为防止丢失最后一个服务的gNB中缓存的DL用户数据,gNB提供转发地址;

6-7:gNB执行路径转换(gNB和AMF之间的链路);

8:gNB在最后一个服务的gNB触发UE资源释放;

9:UE向最后一个服务的gNB发起接入;

……

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