5G NR Paging 寻呼
1. 寻呼目的
在 36.331 中寻呼的目的描述如下:
发送核心网发起的寻呼消息给 RRC_IDLE 或 RRC_INACTIVE 状态的 UE;
发送接入网发起的寻呼消息给 RRC_INACTIVE 状态的 UE;
通知 RRC_IDLE、RRC_INACTIVE 或 RRC_CONNECTED 状态下的 UE 系统消息变更;
通知 RRC_IDLE、RRC_INACTIVE 或 RRC_CONNECTED 状态的 UE 关于 ETWS 主通知、ETWS 辅助通知的信息;
通知 RRC_IDLE、RRC_INACTIVE 或 RRC_CONNECTED 状态的 UE 关于 CMAS 通知的信息;
通知 RRC_IDLE 状态的 UE 或者连接到 5GC 的 UE,EAB 参数修改;
通知 RRC_IDLE 状态或 RRC_INACTIVE 状态的 UE,执行 E-UTRAN 频间重配程序。
在 38.331 寻呼的目的描述为:
发送寻呼消息给 RRC_IDLE 或 RRC_INACTIVE 状态的 UE;
对于两者的不同,实际上 5G 区别于 4G 的地方在于,5G 使用 DCI format 1_0 中的 Short Message 字段的相关来指示系统消息变更和 ETWS 通知(参见 TS 38.212 [17],第 7.3.1.2.1 节)。
下表定义了 Short Message,Bit 1 是最重要的位。
2. 寻呼分类
按照消息来源分,寻呼可以分为:
5GC 寻呼,来自于 5GC,RRC_IDLE 状态下,RRC_IDLE 状态 UE 有下行数据到达时,5GC 通过 Paging 寻呼消息通知 UE;
RAN 寻呼,来自于 gNB,RRC_INACTIVE 状态 UE 有下行数据到达时,gNB 通过 RAN Paging 寻呼消息通知 UE 启动数传;
最终的寻呼消息下发都是由 gNB 通过空口下发给 UE 的。
3. 寻呼发送
3.1 寻呼信道
寻呼消息由 PCCH 逻辑信道承载,PCCH 逻辑信道的数据块又是由 PCH 传输信道来承载,而 PCH 传输信道的数据块又是由 PDSCH 物理信道来承载的。由于 PDSCH 是下行共享物理信道,所以其上除了可以承载 PCH 传输信道之外,还可以承载 DL-SCH 传输信道。因此在接收寻呼消息之前,终端需要先去监听 PDCCH 物理信道,然后根据 PDCCH 物理信道上是否有携带 P-RNTI,来判断网络在本次寻呼周期是否有发送寻呼消息给自己。
3.2 寻呼时机
为了降低 RRC_IDLE/RRC_INACTIVE 状态下 UE 的功耗,UE 使用非连续接收方式(DRX)接收寻呼消息。一个 DRX cycle 内有若干个 PF,一个 PF 对应若干个 PO,UE 在一个 DRX cycle 内只醒来一次监测一个 PO.UE 监视每个 DRX 周期的一个寻呼时机(PO)。 PO 是一组 PDCCH 监视时机,并且可以包括可以发送寻呼 DCI 的多个时隙(例如,子帧或 OFDM 符号)(TS 38.213 [4])。一个寻呼帧(PF)是一个无线电帧,并且可以包含一个或多个 PO 或 PO 的起始点。
DRX cycle 就表示 UE 检测 Paging 的周期,PF 表示检测 Paging 的系统帧,PO 表示检测 paging 的具体 PDCCH monitoring occasions,i_s 就表示 PF 所对应 PO 的 index,计算方式如下:4G 和 5G 计算 PF 和 i_s 的公式相同: PF: (SFN + PF_offset) mod T = (T div N)*(UE_ID mod N) I_s: i_s = floor (UE_ID/N) mod Ns 其中的参数解释如下:
T:就是 DRX cycle
系统消息中会有一个小区级别的指示 Tc,同时 RRC 也有可能会有 UE 级别的指示 Tue,如果没有指示 Tue,则 T=Tc,如果指示了 Tue,则 T=min(Tc,Tue)。
N: T 中的 PF 总数
Ns: 一个 PF 对应的 PO 数量
PF_offset:PF 的偏移
UE_ID: 5G-S-TMSI mod 1024
TMSI 是 UE 的临时移动用户识别码 Temporary Mobile Subscriber Identify,可以用于唯一区分不同的 UE,这个在随机接入的 Msg3 中也会用到。当 UE 还没有 TMSI 时,默认 UE_ID = 0。
3.3 接受寻呼消息
当 UE 收到寻呼消息后:
1>当 UE 处于 RRC_IDLE,如果 PagingRecord 中包含的 ue-Identity 与上层分配的 UE identity 匹配,将 ue-Identity 和 accessType(如果存在)转发到上层;
1>当 UE 处于 RRC_INACTIVE,
2>如果 PagingRecord 中包含的 ue-Identity 与 UE 存储的 fullI-RNTI 匹配:
3>如果 UE 由具有访问标识 1 的上层配置:
4>根据 5.3.13 启动 RRC 连接恢复过程,resumeCause 设置为 mps-PriorityAccess;
3>否则,如果 UE 由具有访问标识 2 的上层配置:
4>根据 5.3.13 启动 RRC 连接恢复过程,resumeCause 设置为 mcs-PriorityAccess;
3>否则如果 UE 由上层配置,其中一个或多个接入标识等于 11-15:
4>根据 5.3.13 启动 RRC 连接恢复过程,resumeCause 设置为 highPriorityAccess;
3> else:
4>根据 5.3.13 启动 RRC 连接恢复过程,并将 resumeCause 设置为 mt-Access;
2>否则,如果 PagingRecord 中包含的 ue-Identity 与上层分配的 UE 标识匹配:
3>将 ue-Identity 转发到上层,将 accessType(如果存在)转发到上层;
3>按照 5.3.11 中的规定进入 RRC_IDLE 并执行释放原因“other”。
版权声明: 本文为 InfoQ 作者【柒号华仔】的原创文章。
原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/20a02302b7b1e371ae08bd855】。文章转载请联系作者。
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