27--5G-RRC状态及其转换

欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！27-5G-RRC 状态及其转换-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！2 5G RRC 状态及其转换 5G 总体架构如下：gNBng-eNBNGNGNGXnNG-RAN5GCAMF/UPFgNBng-eNBNGNGNGXnAMF/UPFXnXnNGNG 在上图中有几个关键的术语，做个简单的介绍。eNB：通过 S1 接口连接到 EPC 的 4G 站点；ng-eNB:通过 NG 接口连接到 5GC 的 4G 站点；gNB：通过 NG 接口连接到 5GC 的 5G 站点；en-gNB：通过 S1 接口连接到 EPC 的 5G 站点。在 5G 网络中，定义了三种RRC 状态，相比 LTE 新增了 RRC_INACTIVE状态，三种状态的相互转化关系如下：NR RRC_CONNECTED NR RRC_IDLE Establish/Release NR RRC_INACTIVE Release Resume/Release with Suspend RRC_IDLE 状态 UE 特定 DRX 可以由上层配置；基于网络配置的 UE 移动性；欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！3 UE 的动作：1.监控通过 DCI 通过 P-RNTI 传输的短消息；2.使用 5G-S-TMSI 监视用于 CN 寻呼的寻呼信道；3.执行相邻小区测量和小区（重新）选择；4.获取系统消息并可以发送 SI 请求（如果配置）。5.记录可用测量以及记录测量配置 UE 的位置和时间。RRC_INACTIVE 状态 UE 特定 DRX 可以由上层或 RRC 层配置；基于网络配置的 UE 控制移动性；UE 存储接入层的不活动上下文；RRC 层配置基于 RAN 的通知区域；UE 动作：1.监控通过 DCI 通过 P-RNTI 传输的短消息；2.使用 5G-S-TMSI 监视 CN 寻呼信道，并使用fullI-RNTI运行寻呼；3.执行相邻小区测量和小区（重新）选择；4.定期执行基于 RAN 的通知区域更新，并且当移动到配置的基于 RAN 的通知区域之外时；5.获取系统信息并可以发送 SI 请求（如果配置）。6.记录可用测量以及记录测量配置 ue 的位置和时间。RRC_CONNECTED 的状态 UE 存储 AS 上下文；向或从 UE 传送单播数据；在低层，UE 可以配置有 UE 特定的 DRX；对于支持 CA 的 UE，使用与 SpCell 聚合的一个或多个 SCells 以增加带宽；对于支持 DC 的 UE，使用与 MCG 聚合的一个 SCG 来增加带宽；网络控制的 NR 内和 E-UTRA 之间的移动性；UE 的动作：1.通过 DCI 监控携带 P-RNTI 短消息的传输；2.监视与共享数据信道相关联的控制信道，以确定是否为其调度了数据；3.提供信道质量和反馈信息；4.执行相邻小区的测量和测量报告；5.获取系统信息。NR 中引入 RRC_INACTIVE 状态的目的是减少控制面使用并达到终端省电的目的，终端处于 RRC_INACTIVE 状态时，终端保留了最后一个服务小区里工作的上下文，并且允许终端在一定的范围内移动而不需要通知网络他在哪个小区。网络侧保持了 NG 接口连接，并且和 UE 一起保留了 NAS 信令连接，所以，UE 只需要进行 RESUME 过程来恢复信令承载（SRB）和数据承载（DRB），然后就可以开始直接发送或者接收数据，所以 NR 系统的控制面时延就变成了 RRC 连接恢复过程的时延。而 RRC 连接恢复过程在 MAC 层的随机接入过程结束的时候（也就是在 MSG5 上完成 RRC CONNECTION RESUME COMPLETE 消息后就可以接收或发送第一个数据包）。其实，在 5GC 的角度，终端只有 RRC_IDLE 和 RRC_CONNECT 两种状态，也就是说RRC_INACTIVE 对 5GC 来说是透明的。当 UE 在 RRC_INACTIVE 状态，当有 NAS 消欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！4 息或是下行数据包需要发送时，5GC 还是会之间把 NAS 消息/数据包之间发送给gNB，而 gNB 其实并不知道 UE 移动到了哪个小区，所以需要发起一个寻呼，而这个寻呼消息会在一定的范围内通过 Xn 接口进行传递，UE 在新的 gNB 上进行网络接入时，当前的 gNB 需要从最后一个服务 UE 的 gNB 那里获取这个 UE 的上下文，这使得这两个 gNB 之间要有连接（可以理解为互为邻区关系）。所以，在 RAN 层新增了一个 RNA（RAN Notification Area），当 UE 在 RNA 内移动时，UE 不需要将他的行踪通知网络，当 UE 跨越 RNA 的时候，UE 需要做一次位置更新，以便让网络知道 UE 当前所在的 RNA。RRC_IDLE 到 RRC_CONNECTED 的状态转换 UEgNBAMFUE in RRC_IDLECM-IDLE1.RRCSetupRequest2.RRCSetupUE in RRC_CONNECTEDCM-IDLE2a.RRCSetupComplete3.INITIAL UE MESSAGEUE in RRC_CONNECTEDCM-CONNECTED4.DOWNLINK NAS TRANSPORT4a.DLInformationTransfer5.ULInformationTransfer5a.UPLINK NAS TRANSPORT6.INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST7.SecurityModeCommand7a.SecurityModeComplete8.RRCReconfiguration8a.RRCReconfigurationComplete9.INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE 1.The UE requests to setup a new connection from RRC_IDLE.2/2a.The gNB completes the RRC setup procedure.NOTE:The scenario where the gNB rejects the request is described below.3.The first NAS message from the UE,piggybacked in RRCSetupComplete,is sent to AMF.4/4a/5/5a.Additional NAS messages may be exchanged between UE and AMF.欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！5 6.The AMF prepares the UE context data(including PDU session context,the Security Key,UE Radio Capability and UE Security Capabilities,etc.)and sends it to the gNB.7/7a.The gNB activates the AS security with the UE.8/8a.The gNB performs the reconfiguration to setup SRB2 and DRBs.9.The gNB informs the AMF that the setup procedure is completed.NOTE 1:RRC messages in step 1 and 2 use SRB0,all the subsequent messages use SRB1.Messages in steps 7/7a are integrity protected.From step 8 on,all the messages are integrity protected and ciphered.NOTE 2:For signalling only connection,step 8 is skipped since SRB2 and DRBs are not setup.RRC_INACTIVE 到 RRC_CONNECTED 转换 UEgNBLast Serving gNBAMFUE in RRC_INACTIVECM-CONNECTED1.RRCResumeRequest2.RETRIEVE UE CONTEXT REQUEST3.RETRIEVE UE CONTEXT RESPONSE4.RRCResumeUE in RRC_CONNECTEDCM-CONNECTED5.RRCResumeComplete6.Xn-U ADDRESS INDICATION7.PATH SWITCH REQUEST8.PATH SWITCH REQUEST RESPONSE9.UE CONTEXT RELEASE 1.The UE resumes from RRC_INACTIVE,providing the I-RNTI,allocated by the last serving gNB.2.The gNB,if able to resolve the gNB identity contained in the I-RNTI,requests the last serving gNB to provide UE Context data.3.The last serving gNB provides UE context data.4/5.The gNB and UE completes the resumption of the RRC connection.NOTE:User Data can also be sent in step 5 if the grant allows.欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网，如有侵权请联系删除！我们将竭诚为您提供优质的文档！6 6.If loss of DL user data buffered in the last serving gNB shall be prevented,the gNB provides forwarding addresses.7/8.The gNB performs path switch.9.The gNB triggers the release of the UE resources at the last serving gNB.连接态的切换 UESource gNBTarget gNBAMFUPF(s)User DataUser Data0.Mobility control information provided by AMF1.Measurement Control and Reports2.Handover Decision3.HANDOVER REQUEST4.Admission Control5.HANDOVER REQUESTACKNOWLEDGE6.RAN Handover Initiation7.SN STATUS TRANSFERDetach from old cellSynchronise to new cellDeliver buffered dataand new data from UPF(s)User DataBuffer User Datafrom Source gN