5G NR RRC 连接控制
1. UE 三种状态
UE 分为三种状态:空闲态,连接态和非活动态。处于空闲态的 UE 需要发起业务时,首先需要发起 RRC 建立请求。触发空闲态到连接态的过程,就是 RRC 建立过程。非活动态到连接态的过程,就是 RRC 恢复过程。
UE 状态转换
与 LTE 相比,5G 引入一个新的状态 RRC INACTIVE,新状态的对于用户体检来说,优点在于两方面,首先能够满足 5G 控制面时延要求,其次在于终端节能。
在 RRC INACTIVE 状态下,终端处于省电的“睡觉”状态,但它仍然保留部分 RAN 上下文(安全上下文,UE 能力信息等),始终保持与网络连接,并且可以通过类似于寻呼的消息快速从 RRC INACTIVE 状态转移到 RRC CONNECTED 状态,且减少信令数量。
2.RRC 连接建立过程
RRC 连接建立完成
RRC 连接建立被拒绝
2.1 连接建立
RRC 连接建立包括 SRB1 的建立。网络在完成 NG 连接建立过程前,即在从 5GC 接收 UE 上下文信息之前完成 RRC 连接建立。因此,在 RRC 连接的初始阶段,不激活 AS 安全。在 RRC 连接的初始阶段期间,网络可以配置 UE 执行测量报告,但是 UE 仅在 AS 安全成功激活之后才发送相应的测量报告。当 AS 安全被激活后,UE 才接收同步消息的重配。
一旦 UE 从 5GC 接收到 UE 上下文后,RAN 就使用初始 AS 安全激活过程来激活 AS 安全(加密和完整性保护)。用于激活 AS 安全(命令和成功响应)的 RRC 消息是有完整性保护的,而加密只有当安全激活过程完成后才开始。也就是说,响应激活 AS 安全的消息不加密,而后续消息(例如用于建立 SRB2 和 DRB)既有完整性保护又有加密。初始 AS 安全激活过程启动以后,网络可以发起 SRB2 和 DRB 的建立,即网络可以在从 UE 接收到初始 AS 安全激活的确认之前执行此操作。在任何情况下,网络将对用于建立 SRB2 和 DRB 的 RRC 重新配置消息应用加密和完整性保护。如果初始 AS 安全激活和/或无线承载建立失败,则网络应释放 RRC 连接。
2.2 连接释放
RRC 连接的释放通常由网络发起。该过程可用于将 UE 重定向到 NR 频率或 E-UTRA 载波频率。
2.3 连接暂停
RRC 连接的暂停由网络发起。当 RRC 连接被暂停时,UE 存储 UE 非活动 AS 上下文和从网络接收的任何配置,并且转换到 RRC_INACTIVE 状态。暂停 RRC 连接的 RRC 消息是完整性保护和加密的。
2.4 连接恢复
当 UE 需要从 RRC_INACTIVE 状态转换到 RRC_CONNECTED 状态或者通过 RRC 层执行 RNA 更新或者通过来自 NG-RAN 的 RAN 寻呼时,上层启动暂停的 RRC 连接进行恢复。当 RRC 连接恢复时,网络基于存储的 UE 非活动 AS 上下文和从网络接收的任何 RRC 配置,根据 RRC 连接恢复过程来配置 UE。 RRC 连接恢复过程重新激活 AS 安全性并重新建立 SRB 和 DRB。
响应恢复 RRC 连接的请求,网络可以恢复暂停的 RRC 连接并且将 UE 转换到 RRC_CONNECTED,或者拒绝恢复的请求并且将 UE 转换到 RRC_INACTIVE,或者直接重新暂停 RRC。连接并将 UE 发送到 RRC_INACTIVE,或者直接释放 RRC 连接并将 UE 发送到 RRC_IDLE,或者指示 UE 发起 NAS 级别恢复(在这种情况下,网络发送 RRC 建立消息)。
版权声明: 本文为 InfoQ 作者【柒号华仔】的原创文章。
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