5G初首接入信令流程介绍(SA与NSA)

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一、幼区搜索

幼区搜索是UE实现与gNodeB下走时频同步并获取服务幼区ID的过程,幼区搜索分以下几个步骤:

第一步:UE解调主同步信号(PSS,和LTE相通是3个),实现符号同步,并获取幼区组内ID;第二步:UE解调次同步信号(SSS, 5G的SSS有336个 ),获取幼区组ID,结相符幼区组内ID,最后获得幼区的PCI(5G的PCI有1008个)第三步:解调PBCH的MIB新闻,获取波束ID,以及半帧指使新闻,完善下走帧同步NSA组网下,RMSI中的内容经过RRC信令(由LTE发送)在UE最先接入NR前发送给UE直接读取SSB的中央频点二、上走同步触发RA的事件有如下几类:Case 1:初首RRC连接竖立(竞争)Case 2:RRC连接重修(竞争)Case 3:切换(竞争or非竞争)Case 4:失步状态下走数据到达(竞争or非竞争)Case 5:失步状态上走数据到达(竞争)Case 6:NSA接入。UE在LTE幼区接入后,增补NR幼区时,在NR发首RA(非竞争)Case 7:基于RA乞求SI (编制新闻) 。UE必要乞求特定SI时会发首RA(非竞争)Case 8:UE从RRC_INACTIVE到RRC_CONNECTED状态(竞争or非竞争)Case 9:波束恢复。当UE PHY层检测到波束失步时,会告诉UE MAC发首RA(非竞争)

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NR中的随机接入流程与LTE的基原形通,UE侦听编制新闻获取本幼区PRACH信道配置并向gNB发送Preamble,gNB下发RAR,冲突的UE都能够会受到,并在ULGrant指使的时机向gNB发送Msg3,并携带UE标示。gNB下发MSG4,包含竞争解决MCE,指使竞争成功的UE标示三、SA初首接入信令流程SA初首接入信令流程包括RRC连接流程、上下文竖立流程、PDU会话流程。RRC连接流程包括UE和gNodeB之间的RRC连接竖立、重配、开释、重修过程,以及上走失步管理、UE不运动性管理。相关RRC连接管理的详细描述,见下方信令流程上下文监理流程在RRC连接竖立完善后,gNodeB向5GC发送INITIAL UE MESSAGE,触发NG-C连接竖立并授与UE上下文。上下文管理过程包括UE上下文竖立、修改和开释过程。PDU会话是指UE与数据网络之间的数据连接。一个PDU会话包括若干个QoS流。PDU会话管理是指gNodeB遵命QoS请求,为QoS流竖立、修改和开释无线数据承载和NG-U传输隧道的过程。

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1. UE向gNodeB发送RRCSetupRequest新闻(在初首的RA中,Msg3传输的是RRCSetupRequest新闻),RRCSetupRequest新闻携带RRC竖立因为和UE标识。2. gNodeB为UE竖立上下文并进走SRB1资源的准入和资源分配。而后向UE回复RRCSetup新闻,新闻中携带SRB1资源配置的详细新闻。3. UE根据RRCSetup新闻指使的SRB1资源新闻,进走无线资源配置,然后发送RRCSetupComplete新闻给gNodeB,新闻中携带selectedPLMN-Identity、registeredAMF、snssai-list和NAS,RRC连接竖立完善。4. gNodeB为UE分配专用的RAN-UE-NGAP-ID,gNodeB根据selectedPLMNIdentity、registeredAMF、s-nssai-list选择AMF节点,然后将RRCSetupComplete新闻中携带的NAS经过INITIAL UE MESSAGE发送给AMF,触发NG-C连接竖立5. gNodeB透传UE和AMF之间的NAS直传新闻,完善IDENTITY查询、鉴权、NAS坦然模式和注册过程等。6. AMF向gNodeB发送INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST新闻,启动初首上下文竖立过程。7. gNodeB向UE发送SecurityModeCommand新闻,告诉UE启动完善性珍惜和添密过程。此后,启动下走添密。8. UE根据SecurityModeCommand新闻指使的完善性珍惜和添密算法,派生出密钥,然后向gNodeB回复SecurityModeComplete新闻。此后,启动上走添密。9. gNodeB向UE发送UECapabilityEnquiry新闻,发首UE能力查询过程。10. UE向gNodeB回复UECapabilityInformation新闻,携带UE能力新闻。11. gNodeB向AMF发送UE RADIO CAPABILITY INFO INDICATION新闻,透传UE能力。12. gNodeB向UE下发RRCReconfiguration新闻,指使竖立SRB2和DRB。在专用NG-C连接竖立过程中的添密与完善性珍惜实走完之后,gNodeB向UE发送携带srb-ToAddModList信元的RRCReconfiguration新闻,指使UE竖立SRB2和DRB。13. UE收到RRCReconfiguration新闻后,最先竖立SRB2和DRB。SRB2和DRB竖立成功后,UE向gNodeB回复RRCReconfigurationComplete新闻。14. gNodeB向AMF回复INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE新闻。

15. AMF向gNodeB发送PDU SESSION RESOURCE SETUP REQUEST新闻。新闻中携带了必要竖立的PDU会话列外、每个PDU会话的QoS Flow列外、以及每个QoSFlow的质量属性等。

16. gNodeB根据QoS Flow的质量属性和MML界面配置的策略,将QoS Flow映射到

DRB,向UE发送RRCReconfiguration新闻,发首DRB竖立乞求。

17. RRCReconfiguration新闻中包含了drb-ToAddModList,UE根据新闻指使竖立,UE完善DRB竖立后,向gNodeB回复RRCReconfigurationComplete新闻。

18. gNodeB向AMF发送PDU SESSION RESOURCE SETUP RESPONSE新闻,PDU会话竖立成功。

四、NSA初首接入信令流程

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1.步骤1-10为LTE的初首接入流程和正本LTE初首接入流程无不同,不做详细描述。其中关键信令后期5G测试关键信令为ueCapabilityInformation终端能力新闻2.步骤11 成功接入LTE后,4G基站会经过RRX连接重配置下发NR的测量限制:包括测量事件B1及相关门限,NR的绝对频点号等。3.步骤12 UE回复RRC连接重配置完善,外示UE遵命eNodeB下发的测量限制在UE的RRC制定端进走测量配置,并向eNodeB发送RRC Connection Reconfigration Complete新闻外示测量配置完善。3.步骤13 UE启动测量,当发现已足条件的NR幼区后,经过测量上报上报NR幼区的PCI及RSRP。4.步骤14MeNB收到B1测量报告后,触发SgNB Addition流程,将B1测量报告中的NR幼区增补到SgNBAddition Request新闻中发送给SgNB,由SgNB选择报告中RSRP最强NR幼区,乞求新闻中携带分流承载模式(MCG Split Bearer or SCG Split Bearer),E-RAB新闻等;此外MeNB在SCG-ConfigInfo中包含MCG配置(DRB配置、幼区配置、SCG承载的添密算法等)、UE能力。5.步骤15当SgNB判定准入完善并分配资源后,向MeNB返回SgNB Addition Request Acknowledge反答新闻。6.步骤16 MeNB向UE发送RRC Connection Reconfiguration新闻,包括NR RRC配置新闻,配置要增补辅幼区的PCI、频点等新闻。7、步骤17 UE授与到RRC重配置新闻后完善重配置,并向MeNB逆馈RRC Connection Reconfiguration Complete新闻,包括NRRRC反答新闻。8、步骤18  MeNB经过向SgNB发送SgNB Reconfiguration Complete新闻, 向SgNB确认UE已完善重配流程,新闻中NR RRC反答新闻。9、步骤19  UE实走到SgNB PSCell的同步,发首向SgNB的随机接入流程。10、步骤20对于承载类型变更场景,为缩短现在服务休止时间,必要进走MeNB和SgNB间的数据转发。11、步骤22-24对于SCG Split Bearer分流模式,实走SgNB和EPC之间的用户面路径更新。即经过E-RAB Modification Indication指使中央网将E-RAB的S1-U接口接到SgNB。


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