5G RRC シグナリング プロセス

目次

1. 4/5G シグナリング プロセスの違いの概要

2.NR端末の状態

3. RRC シグナリング プロセス

3.1 RRC_Connected から RRC_Inactive へ

 3.2 他の状態への RRC_Inactive

4. F1-C インターフェイス シグナリング プロセス

5.UEランダムアクセス

5.1 ランダムアクセスのトリガー条件

5.2 ランダムアクセスプロセス

5.3 RRC_Inactive 状態での RAN 更新プロセス


1. 4/5G シグナリング プロセスの違いの概要

表 1 4/5G シグナリング プロセスの比較
4G 5G
UE/gNB/AMFの状態管理 登録状況 どちらも登録済みと未登録の状態を含む
接続状態 NAS レイヤー CM_IDLEとCM_CONNECTED
接続状態 AS 層 (RRC) アイドルおよび接続済み アイドル、接続済み、非アクティブ
ブート登録 添付プロセス 登録プロセス
RRC 接続の確立、再構成、解放、変更 同様に、5G RRCプロセスは2018年9月に最終的に決定されました
事業開始 IDLE 状態で開始 4Gサービスリクエスト 5Gサービスリクエスト
CONNECTED 状態で新しいビジネスを開始する 4G ERAB の確立または変更 5G PDU セッションの確立または変更
デュアル接続 (DC)

4/5G DC シグナリング プロセスは基本的に 4G と同じですが、違いはメッセージ セルにあります。

5GC の追加により、4/5G DC はオプション 4 とオプション 7 の典型的な DC を追加し、全体的により複雑になります。

切り替える

4 / 5Gの基本的なスイッチングは、コアネットワーク要素の変更によって導入された違いを除いて、一般的なプロセスは同じです。

DC の場合のモビリティ DC のアプローチによるハンドオーバーによる DC のアクティブ化と非アクティブ化

場所の更新 タウ 登録更新およびRAN通知エリア更新(RRC非アクティブ状態の場合)
ページング MME (モビリティ管理エンティティ) が開始されました (ブロードキャスト更新は、実際のページングではなく、ブロードキャストを読み取るためのページングを開始します) gNB と AMF は、RRC 非アクティブおよび IDLE 状態の UE のページングを開始します

2. UEのRRCステータス

3GPP 38.300 を参照すると、UE の RRC 状態は、RRC アイドル状態 (RRC_IDLE)、RRC 接続状態 (RRC_CONNECTED)、および RRC 非アクティブ状態 (RRC_INACTIVE) に分けられます。

表 2 NR 端末ステータスの説明
RRC_IDLE

PLMN 選択;

コミュニティはシステム メッセージを監視します。

地区再選挙;

ネゴシエートされた DRX 構成を適用して、ページング メッセージを監視します ( 5GCによって開始されます)。

ロケーションエリアはコアネットワークによって管理されます

RRC_CONNECTED

NG-RAN と UE はコンテキスト情報を保持します

NG-RAN は、UE がどのセルに属しているかを認識しています。

特定の UE への送信をセットアップします。

モビリティ管理はネットワーク側で決定されます (ハンドオーバー)。

5GC-NG-RAN は引き続き UE とのベアラーを確立します (ユーザー プレーンとコントロール プレーンの両方で必要)

RRC_INACTIVE

システム メッセージを監視します。

地区再選挙;

ネゴシエートされた DRX 構成を適用して、ページング メッセージを監視します ( NG-RAN開始)。

Tracking Area (RAN) はNG-RAN によって管理されます

5GC-NG-RAN は引き続き UE とのベアラーを確立します (ユーザー プレーンとコントロール プレーンの両方で必要)。

NG-RAN と UE はコンテキスト情報を保持します

NG-RAN は、UE が属するセル RAN を認識しています。

3. RRC シグナリング プロセス

図 1 RRC シグナリング プロセス

RRC 確立プロセス: アイドル状態の UE がサービス (音声またはデータ サービス) を開始する必要がある場合、最初に RRC 確立要求を開始する必要があり、アイドル状態から接続状態への状態遷移プロセスを開始します。 RRC 確立プロセスです。

3.1 RRC_Connected から RRC_Inactive へ

 接続状態のユーザーは、一定時間データ送信がない場合、非アクティブ状態になります。

図 2 RRC 非アクティブ プロセスに接続された RRC

 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。

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

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

图7 UE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

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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転載: blog.csdn.net/smiling_sweety/article/details/123892378