RRC下的NAS层

无线资源控制(Radio Resource Control,RRC),又称为无线资源管理(RRM)或者无线资源分配(RRA),是指通过一定的策略和手段进行无线资源管理、控制和调度,在满足服务质量的要求下,尽可能地充分利用有限的无线网络资源,确保到达规划的覆盖区域,尽可能地提高业务容量和资源利用率。

Nas,非接入层 (原名NAS,Non-access stratum)存在于UMTS的无线通信协议栈中,作为核心网与用户设备之间的功能层。该层支持在这两者之间的信令和数据传输。

  • RRC,RRC主要处理UE与基站之间的信令交互
  • NAS,NAS主要处理基站与MME之间的信令交互
    蓝线:信令流(控制面)//红线:数据流(用户面)

一、RRC协议功能

  • 为NAS层提供连接管理,消息传递等服务;
  • 对接入网的底层协议实体提供参数配置的功能;
  • 负责UE移动性管理相关的测量、控制等功能

二、RRC状态

1.RRC_IDLE

PLMN选择;

NAS配置的DRX过程;

系统信息广播和寻呼;

邻小区测量;

小区重选的移动性;

UE获取一个TA区内的唯一标识;

eNB内无终端上下文

2.RRC_CONNECTION

网络侧有UE的上下文信息;

网络侧知道UE所处小区;

网络和终端可以传输数据;

网络控制终端的移动性;

邻小区测量;

存在RRC连接:

UE可以从网络侧收发数据,监听共享信道上指示控制授权的控制信令;

UE可以上报信道质量给网络侧;

UE可以根据网络配置进行DRX

三、RRC协议承载------SRB(signaling radio bearers---信令无线承载)

四、RRC连接建立过程

连接建立原因:处于IDLE状态下的UE需转变为连接状态时发起该过程,如:呼叫、响应寻呼、TAU、Attach等。

Step1:RRC连接请求:UE通过UL_CCCH在SRB0上发起,携带UE的初始(NAS)标识和建立原因等,该消息对应于随机接入过的Msg3;

Step2:RRC连接建立:eNB通过DL_CCCH在SRB0上发送,携带SRB1的完整配置信息,该消息对应随机接入过程的Msg4;

Step3:RRC连接建立完成:UE通过UL_DCCH在SRB1上发送,携带上行方向NAS消息,如Attach Request、TAU Request、Service Request、Detach Request等,eNB根据这些消息进行S1口建立。

五、RRC连接建立失败过程

上述四中,Step2中,如果eNB拒绝为UE建立RRC连接,则通过DL_CCCH在SRB0上回复一条RRC连接拒绝消息。

六、RRC连接重建过程

当处于RRC连接状态但出现切换失败、无线链路失败、完整性保护失败、RRC重配置失败等情况时,触发重连过程。

Step1:RRC连接重建请求:UE通过UL_CCCH在SRB0上发起,携带UE的初始AS层初始标识信息和重建立原因,该消息对应随机接入过程的Msg3;

Step2:RRC连接重建:eNB通过DL_CCCH在SRB0上回复,携带SRB1的完整配置信息,该消息对应随机接入过程的Msg4;

Step3:RRC连接重建立完成:UE通过UL_DCCH在SRB1上发送,不携带任何实际信息,只起到RRC层确认的功能。

七、RRC连接重建拒绝过程

上述Step2中,如果eNB中没有UE的上下文信息,则拒绝为UE重建RRC连接,则通过DL_CCCH在SRB0上回复一条RRC连接重建立拒绝消息。

八、RRC连接重配置过程

当需要发起对SRB和DRB的管理、低层参数配置、切换执行和测量控制时,触发连接重配置过程。

Step1:RRC连接重配置:eNB通过DL_CCCH在SRB1上发送,根据功能的不同携带不同的配置信息内容,一条消息中可以携带体现多个功能的信息单元;

Step2:RRC连接重配置完成:UE通过UL_DCCH在SRB1上发送,不携带任何实际信息,只起到RRC层确认的功能。

九、RRC连接重配置异常过程

若UE无法执行RRC连接重配置消息中的内容,则UE回退到收到该消息前的配置,并发起RRC连接重建立过程。

十、 RRC连接释放过程

当网络希望解除于UE的RRC连接时,触发RRC连接释放过程。

RRC连接释放:eNB通过DL_DCCH在SRB1上发送,可选择携带重定位信息和专用优先级分配信息(用于控制UE的小区选择和小区重选)。

本地释放:某些情况下,UE的RRC层根据NAS层的指示主动释放RRC连接,不通知网络侧而主动进入空闲状态,如NAS层鉴权过程中没有通过鉴权检查。

十一、4/5G信令过程对比

|-------------------|-----------------|---------------------------------------------------------|---------------------------------------------------------------|
| | | 4G | 5G |
| UE/gNB/AMF状态管理 | 注册状态 | 均包含注册态和去注册态 ||
| UE/gNB/AMF状态管理 | 连接状态NAS层 | CM_IDLE和CM_CONNECTED ||
| UE/gNB/AMF状态管理 | 连接状态AS层(RRC) | IDLE和CONNECTED | IDLE、CONNECTED和INACTIVE |
| 开机注册 | | attach过程 | register过程 |
| RRC连接建立、重配置、释放、修改 | | 相同,5G的RRC流程 最终在18年9月确定 ||
| 业务发起 | IDLE态发起 | 4G service request | 5G service request |
| 业务发起 | CONNECTED态发起新业务 | 4G ERAB建立或修改 | 5G PDU session建立或修改 |
| 双连接(DC) | | 4/5G DC信令过程与4G基本相同,差别在消息信元上; 4/5G DC由于增加5GC的原因,增加了option 4和option 7的典型DC,导致整体上更加复杂。 ||
| 切换 | | 4/5G基本切换,除去由于核心网网元变化引入的差别,大体流程相同; DC情况下的移动性由于DC方式,产了伴随切换的DC激活和去激活 ||
| 位置更新 | | TAU | register update和RAN notification area update(用于RRC inactive态) |
| 寻呼 | | MME(Mobility Management Entity)发起(广播更新发起寻呼用于读广播,不算真正寻呼) | gNB和AMF发起寻呼,用于RRC inactive态和IDLE态的UE |

相关推荐
读书,代码与猫8 天前
【玩转NAS系列】7.聊一聊“AI手机“和“AI NAS”
nas·家用nas·ai手机·豆包手机·ai nas·家用消费级nas·个人nas
读书,代码与猫9 天前
【玩转NAS系列】6.用NAS实现全屋智能家居功能
智能家居·nas·智能网关·家用nas·ai nas·个人消费级nas·家庭消费级nas
读书,代码与猫11 天前
【玩转NAS系列】3.“AI NAS”会跳过“AI手机”成为时代的主流,“AI NAS”时代即将到来
nas·家用nas·nas系列·ai nas·nas可以做什么·个人消费级nas·家用消费级nas
De1ete233311 天前
群晖安装比特彗星BitComet 容器运行 webui版
群晖·nas·下载工具
lsp84ch8012 天前
MacBookPro运行飞牛Nas,解决合盖亮屏
linux·网络·macbook·nas·飞牛
读书,代码与猫13 天前
【玩转NAS系列】2.哪款NAS更适合你,该怎么去选?
nas·家用nas·nas系列·ai nas·nas可以做什么·个人消费级nas·家庭消费级nas
读书,代码与猫14 天前
【玩转NAS系列】1.NAS是什么?NAS可以用来做什么?
nas·家用nas·nas系列·ai nas·nas可以做什么·个人消费级nas·家庭消费级nas
长安即是故里15 天前
NAS内网穿透工具lucky & CloudFlare Tunnels分享
内网穿透·nas·lucky内网穿透
努力进修16 天前
NAS 私有云零信任部署:cpolar 加密访问 + 本地存储,破解安全与便捷难题
安全·cpolar·nas
一銤阳光17 天前
家庭影音系统&NAS搭建
nas