5G学习笔记之UE接入消息详解

一点一点，就是进步~~

N3IWF：Non 3GPP InterWorking Function
NRPPa：NR Positioning Protocol Annex
NSCI：New Security Context Indicator
NSSAI：Network Slice Selection Assistance Information
S-NSSAI：Single Network Slice Selection Assistance Information

目录

1. UE接入流程图
2. RRCSetupRequest （UE —> gNB-DU）
3. INITIAL UL RRC MESSAGE TRANSFER（gNB-DU —> gNB-CU-CP）
4. DL RRC MESSAGE TRANSFER（ gNB-CU-CP —> gNB-DU）
5. RRCSetup（gNB-DU —> UE）
6. RRC CONNECTION SETUP COMPLETE （UE —> gNB-DU）
7. UL RRC MESSAGE TRANSFER（gNB-DU —> gNB-CU-CP）
8. INITIAL UE MESSAGE （gNB-CU-CP —> AMF）
9. INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST（AMF —> gNB-CU-CP）
10. BEARER CONTEXT SETUP REQUEST（gNB-CU-CP —> gNB-CU-UP）
11. BEARER CONTEXT SETUP RESPONSE （gNB-CU-UP —> gNB-CU-CP）
12. UE CONTEXT SETUP REQUEST（gNB-CU-CP —> gNB-DU）
13. SecurityModeCommand（gNB-DU —> UE）
14. UE CONTEXT SETUP RESPONSE（gNB-DU —> gNB-CU-CP）
15. BEARER CONTEXT MODIFICATION REQUEST（gNB-CU-CP —> gNB-CU-UP）
16. BEARER CONTEXT MODIFICATION RESPONSE（gNB-CU-UP —> gNB-CU-CP）
17. SecurityModeComplete （UE —> gNB-DU）
18. UL RRC MESSAGE TRANSFER（gNB-DU —> gNB-CU-CP）
19. DL RRC MESSAGE TRANSFER（gNB-CU-CP —> gNB-DU）

1. UE接入流程图

该流程图省略了随机接入过程。

2. RRCSetupRequest （UE —> gNB-DU）

（1）目的：请求建立RRC连接。

（2）携带的消息：UE标识、RRC连接建立原因。

• ue-Identity（39bit)）：ng-5G-S-TMSI-Part1，或者randomValue。
• establishmentCause：emergency, highPriorityAccess, mt-Access, mo-Signalling, mo-Data, mo-VoiceCall, mo-VideoCall, mo-SMS, mps-PriorityAccess, mcs-PriorityAccess等。
  ★★ UE接入时，可能携带的原因为：highPriorityAccess，mo-Signalling。

（3）其它：

• 承载信令：SRB0
• 逻辑信道：CCCH
   

3. INITIAL UL RRC MESSAGE TRANSFER （gNB-DU —> gNB-CU-CP）

（1）目的：发送第一条RRC消息到gNB-CU。

（2）携带的消息：

• gNB-DU UE F1AP ID：
• NR CGI：NR小区全球标识，PLMN Identity + NR cell Identity。
• C-RNTI：在随机接入过程中，由gNB-DU分配。
• RRC-Container：携带RRC消息。
  ★★ UE接入时，为RRCSetupRequest。
• DU to CU RRC Container：可选。
  ★★ 若该消息中未携带该IE，gNB-CU认为gNB-DU不允许UE接入。
  ★★ 若gNB-DU允许该UE接入，则必须在该IE中携带CellGroupConfig，但不包括 ReconfigurationWithSync。
  ★★ CellGroupConfig：至少需要携带SRB1的配置信息。
• SUL Access Indication：可选。
• Transaction ID：必填。

（3）其它

• 该过程将会建立UE级的F1连接。
   

4. DL RRC MESSAGE TRANSFER（ gNB-CU-CP —> gNB-DU）

（1）目的：转发RRC消息RRCSetup给gNB-DU。

（2）携带的消息：

• gNB-CU UE F1AP ID：
• gNB-DU UE F1AP ID：
• SRB ID：1.
• RRC-Container：携带RRC消息。
  ★★ UE接入时，为RRCSetup。
• Execute Duplication：若SRB duplication功能已激活，则需要携带该UE。
• RAT-Frequency Priority Information：
• RRC Delivery Status Request：指示是否需要RRC DELIVERY REPORT。
   

5. RRCSetup（gNB-DU —> UE）

（1）目的：将SRB1的配置带给UE，以建立SRB1.

（2）携带的消息：SBR1的相关配置。

• radioBearerConfig：详细参考协议38.311 6.3.2。
  ★★ UE接入时，仅携带建立SRB1的配置。
• masterCellGroup：包括SRB1的RLC承载，mac-CellGroupConfig， physicalCellGroupConfig，spCellConfig。详细参考协议38.311 6.3.2.

（3）其它：

• 承载信令：SRB0
• 逻辑信道：CCCH
   

6. RRC CONNECTION SETUP COMPLETE （UE —> gNB-DU）

（1）目的：通知网络侧，RRC连接建立完成。

（2）携带的消息：

• selectedPLMN-Identity：UE从SIB1中携带的plmn-IdentityList里所选PLMN的索引值。
• registeredAMF：可选。plmn-Identity + amf-Identifier。
• guami-Type ：GUAMI类型，native or mapped。
• s-NSSAI-List ：可选。
• dedicatedNAS-Message：UE带给核心网的第一条NAS消息。
• ng-5G-S-TMSI-Value：可选。

（3）其它：

• 承载信令：SRB1
• 逻辑信道：DCCH
   

7. UL RRC MESSAGE TRANSFER（gNB-DU —> gNB-CU-CP）

（1）目的：将RRC CONNECTION SETUP COMPLETE消息封装起来，带给gNB-CU。

（2）携带的消息：gNB-CU UE F1AP ID、gNB-DU UE F1AP ID、SRB ID、RRC-Container（携带RRC CONNECTION SETUP COMPLETE）。
 

8. INITIAL UE MESSAGE （gNB-CU-CP —> AMF）

（1）目的：将UE想要入网的消息告诉核心网。

（2）携带的消息：

• RAN UE NGAP ID：该参数由NG-RAN分配。
• NAS-PDU：携带UE发送给AMF的消息。
• User Location Information：以下3选1.
  ★★ E-UTRA user location：E-UTRA CGI + TAI + Age of Location。
  ★★ NR user location：NR CGI + TAI + Age of Location。
  ★★ N3IWF user location information：IP Address + Port Number （可选）。
• RRC Establishment Cause ：RRCSetupRequest消息中携带的那个原因值。
• 5G-S-TMSI：可选。若UE在RRC CONNECTION SETUP COMPLETE消息中携带了该IE，则gNB-CU需要携带该IE。
• UE Context Request：可选。
• Allowed NSSAI：可选。
   

9. INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST（AMF —> gNB-CU-CP）

（1）目的：

（2）携带的消息：

• AMF UE NGAP ID：由AMF分配。
• RAN UE NGAP ID：INITIAL UE MESSAGE消息携带的那个值。
• Old AMF：可选。
• UE Aggregate Maximum Bit Rate：可选。
• Core Network Assistance Information：可选的。UE RRC_INACTIVE时的相关配置。
  ★★ UE Identity Index Value、UE Specific DRX、Periodic Registration Update Timer、MICO Mode Indication、AI List for RRC Inactive、Expected UE Behaviour。
• GUAMI：PLMN Identity + AMF Region ID + AMF Set ID + AMF Pointer。
• Allowed NSSAI：指示是否允许S-NSSAI。
• UE Security Capabilities：NR Encryption Algorithms，NR Integrity Protection Algorithms，E-UTRA Encryption Algorithms，E-UTRA Integrity Protection Algorithms。
• Security Key：
• Trace Activation：可选。trace session activation。（？？？）
• Mobility Restriction List：可选。
• UE Radio Capability：可选。包括NR, MR-DC, E-UTRA 的接入能力。
• Index to RAT/Frequency Selection Priority：可选。
• Masked IMEISV：可选。
• NAS-PDU：可选。
• Emergency Fallback Indicator：可选。
• RRC Inactive Transition Report Request：可选。
• UE Radio Capability for Paging：可选。
• Redirection for Voice EPS Fallback：可选。
   

10. BEARER CONTEXT SETUP REQUEST（gNB-CU-CP —> gNB-CU-UP）

（1）目的：在gNB-CU-UP.建立UE的承载上下文。

（2）携带的消息：

• gNB-CU-CP UE E1AP ID
• Security Information：配置用户面的加密完整性保护参数，Security Algorithm，User Plane Security Keys。
• UE DL Aggregate Maximum Bit Rate
• UE DL Maximum Integrity Protected Data Rate：可选。
• Serving PLMN
• Activity Notification Level：DRB， PDU Session, UE
• Bearer Context Status Change：指示承载上下文的状态，Suspend, Resume…
• CHOICE System： E-UTRAN 或 NR。
  ★★ E-UTRAN：DRB To Setup List；
  ★★ NR： PDU Session Resource To Setup List，DRB To Setup List。
   

11. BEARER CONTEXT SETUP RESPONSE （gNB-CU-UP —> gNB-CU-CP）

（1）目的：gNB-CU-UP告诉gNB-CU-CP承载建立结果。

（2）携带的消息：

• gNB-CU-CP UE E1AP ID
• gNB-CU-UP UE E1AP ID
• CHOICE System： E-UTRAN 或 NR。
  ★★ E-UTRAN：DRB建立成功的列表；DRB建立失败的列表。
  ★★ NR： PDU Session Resource建立成功的列表； PDU Session Resource建立失败的列表。对于每一个 PDU Session Resource，列出DRB建立成功的列表和DRB建立失败的列表。对于每一个DRB，列出成功的QoS Flows和失败的QoS Flows 。
   

12. UE CONTEXT SETUP REQUEST（gNB-CU-CP —> gNB-DU）

（1）目的：建立SRB和DRB承载。

（2）携带的消息：

• gNB-CU UE F1AP ID
• gNB-DU UE F1AP ID ：可选。
• SpCell ID：
• ServCellIndex：0~31。
• SpCell UL Configured：用于指示gNB-DU是否需要配置sPcell UL相关配置。
• CU to DU RRC Information：CG-ConfigInfo、UE-CapabilityRAT-ContainerList、MeasConfig 、Handover Preparation Information、CellGroupConfig、Measurement Timing Configuration、UEAssistanceInformation。
• Candidate SpCell List
• SCell To Be Setup List
• SRB to Be Setup List：
• DRB to Be Setup List
• Inactivity Monitoring Request：
• RAT-Frequency Priority Information：
• RRC-Container
• gNB-DU UE Aggregate Maximum Bit Rate Uplink：只要建立DRB，就必须携带该IE。
• Serving PLMN
• RRC Delivery Status Request
• Resource Coordination Transfer Information
• servingCellMO：？？？
   

13. SecurityModeCommand（gNB-DU —> UE）

（1）目的：激活AS安全。

（2）携带的消息：securityAlgorithmConfig，加密和完整（可选）算法。
 

14. UE CONTEXT SETUP RESPONSE（gNB-DU —> gNB-CU-CP）

（1）目的：确认SRB、DRB承载建立情况。

（2）携带的消息：

• gNB-CU UE F1AP ID
• gNB-DU UE F1AP ID
• DU To CU RRC Information：
• C-RNTI：可选。
• Resource Coordination Transfer Container
• Full Configuration
• DRB Setup List：DRB建立成功的列表信息。
• DRB Failed to Setup List：DRB建立失败的列表信息
• SRB Setup List：SRB建立成功的列表信息
• DRB Failed to Setup List：
• SCell Failed To Setup List
• Inactivity Monitoring
   

15. BEARER CONTEXT MODIFICATION REQUEST（gNB-CU-CP —> gNB-CU-UP）

16. BEARER CONTEXT MODIFICATION RESPONSE（gNB-CU-UP —> gNB-CU-CP）

15,16，，不写了，，，其大致原因是：再协商一把DRB、SRB的建立，，，毕竟步骤14存在部分DRB、SRB建立失败的情况。

17. SecurityModeComplete （UE —> gNB-DU）

（1）目的：确认激活了AS安全。

（2）携带的消息：on or something.
 

18. UL RRC MESSAGE TRANSFER（gNB-DU —> gNB-CU-CP）

    目的：将SecurityModeComplete的消息带给gNB-CU-CP。
 

19. DL RRC MESSAGE TRANSFER（gNB-CU-CP —> gNB-DU）

    目的：将RRCReconfiguration的消息带给gNB-DU。
 

20. RRCReconfiguration（gNB-DU —> UE）

（1）目的：待补充

（2）携带的消息：待补充
 

21. RRCReconfigurationComplete（UE —> gNB-DU）

（1）目的：待补充

（2）携带的消息：待补充
 

22. UL RRC MESSAGE TRANSFER（gNB-DU —> gNB-CU-CP）

（1）目的：待补充

（2）携带的消息：待补充
 

23. INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE (gNB-CU-CP —> AMF）

（1）目的：待补充

（2）携带的消息：待补充