5GC基础自学系列 | 5G连接管理之RRC Inactive

Posted 2022-03-23 COCOgsta

视频来源：51学通信《5G核心网基础、协议与信令流程》

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主要内容

介绍RRC Inactive状态的定义

介绍RRC Inactive的状态转换及基本信令过程

介绍RNA区域的概念和作用

介绍RRC Inactive状态下的下行数据发送

RRC Inactive状态概述

5G的连接管理新增了RRC Inactive状态，在23501和38300中说明。

为什么需要RRC Inactive状态？

• 在需要传输数据时能快速恢复连接，但同时兼顾终端省电和需求。

RRC Inactive态的重要特征：

• 一定是CM-Connected状态，不会是在CM-IDLE。
• 对核心网节点是透明的，即AMF无感知。
• 此状态下UE的数据处理是暂停的，但gNodeB仍然维护UE上下文。有数据传输时，快速切换到RRC-Connected。

RRC-Inactive切换到RRC-Connected：当UE收到RAN的寻呼或者上行数据要发；

RRC-Inactive切到RRC-IDLE：取决于gNodeB的UE Inactivity Timer。超时触发N2释放流程，UE切换到RRC IDLE（也是CM-IDLE）

RNA通知区域

RNA（RAN Notification Area）：RAN通知区，由同一TA下的若干小区构成，当UE在RNA区域内移动，无需通知网络侧（gNodeB）。

RNA通过RNA ID来标识，RNA ID = TAC + RAN Area Code，其中RAN Area Code的取值范围是0~255.

RNA ID的分配：

• 由最后一次服务的gNodeB分配（RRC Release消息的suspendConfig参数）

当UE的周期性RNA更新定时器超时，或者离开RNA区域，UE需要发起RNA更新流程。

下行数据到达，gNodeB如何寻呼UE（寻呼范围）？

• 如果最后一个服务gNB收到来自UPF的下行数据或者来自AMF的下行信令，则该gNB在RNA的所有小区寻呼UE，如果RNA的小区属于邻gNB的，则通过Xn口给对应的邻gNB发送XnAP-RAN-Paging消息。

RRC Inactive态下可以做什么？

RRC_INACTIVE：

• PLMN selection; PLMN选择
• Broadcast of system information; 系统消息广播
• Cell re-selection mobility; 小区重选
• Paging is initiated by NG-RAN (RAN paging); gNodeB发起的寻呼（非5GC发起）
• RAN-based notification area (RNA) is managed by NG-RAN; gNodeB负责RNA管理
• DRX for RAN paging configured by NG-RAN; gNodeB配置的用于RAN寻呼的DRX
• 5GC-NR-RAN connection (both C/U-planes) is established for UE; 为UE建立N2和N3的连接
• The UE AS context is stored in NG-RAN and the UE; UE的AS层上下文存储在UE和gNB
• NG-RAN knows the RNA which the UE belongs to. gNB知道UE属于哪个RNA

RRC Inactive态下的下行数据

gNodeB向AMF通知UE的RRC状态

AMF也不是完全无感知，因为38413中约定AMF可以要求gNodeB发送RRC状态转换报告。（在给gNB的INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST或者UE CONTEXT MODIFICATION REQUEST消息中携带参数RRC Inactive Transition Report Request，并取值为：subsequent state transition report）。

gNB应根据AMF的要求，当UE进入和离开RRC Inactive状态时，向AMF发送RRC Inactive状态转换报告。

RRC-Inactive到RRC-Connected状态转换

RRC-Inactive切换到RRC-Connected：当UE收到RAN的寻呼或者上行数据要发；

RRC-Inactive切换到RRC-IDLE：取决于gNodeB的UE Inactivity Timer。超时触发N2释放流程，UE切换到RRC IDLE（也是CM-IDLE）