5G RRC信令流程_5g信令流程图_smiling_sweety的博客-程序员秘密

技术标签： 5g 网络异构网络

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

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
		4G	5G
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CONNECTED	IDLE、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 request	5G service request
业务发起	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		TAU	register 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、UE的RRC状态

参考3GPP 38.300，UE的RRC状态分为：RRC空闲态（RRC_IDLE）、RRC连接态（RRC_CONNECTED）、RRC非活动态（RRC_INACTIVE）。

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

RRC建立过程：处于空闲态的UE需要发起业务（语音或数据业务）时，首先需要发起RRC建立请求，出发空闲态向连接态的状态转移过程，这个过程为RRC建立过程。

3.1 RRC_Connected to RRC_Inactive

连接态用户持续一段时间没有数据传输，会进入非活动态。

3.2 RRC_Inactive to other states

非活动态用户需要发起数据传输时，通过RRC恢复过程迁移到连接态。

非活动态用户持续一段时间仍没有数据传输，则进入空闲态。

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

5、UE随机接入

通信双方要实现相互通信，最重要的先决条件是建立通信双方之间的时间同步。对于NR，NR下行同步（Transmitter=gNB，Receiver=UE）通过广播同步信号实现，NR上行同步（Transmitter=UE，Receiver=gNB）通过随机接入过程实现。随机接入（RA）是UE和网络建立无线链路的必经过程。

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：

表3 不同场景触发不同类型的随机接入
触发场景	场景描述	RA类型
RRC_IDLE初始接入连接建立	当UE从RRC_IDLE转到RRC_CONNECTED，需要建立RRC连接时，UE会发起RA	基于竞争的随机接入（CBRA）
RRC连接重建	当UE检测到无线链路失败，需要重新建立RRC连接时，UE会发起RA	基于竞争的随机接入（CBRA）
下行数据到达	当UE处于RRC_CONNECTED，gNB有下行数据需要传输给UE，但UL同步状态为“失步”，则gNB将控制UE发起RA	基于竞争的随机接入（CBRA）
上行数据发送	当UE处于RRC_CONNECTED，UE有上行数据需要传输给gNB，但UL同步状态为“失步”，则UE将发起RA	基于竞争的随机接入（CBRA）
切换handover	当UE进行切换时，会在目标小区发起RA	优先基于非竞争的随机接入（CFRA）
从RRC_INACTIVE接入
SN建立
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

随机接入分为基于竞争的随机接入（CBRA）和基于非竞争的随机接入（CFRA）。

CBRA中gNB通过竞争解决不同UE的接入。

CFRA中gNB分配专用RA前导，UE不会发生前导冲突。

5.3 RRC_Inactive态下的RAN更新过程

当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；

……

本文链接：https://blog.csdn.net/smiling_sweety/article/details/123892378

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