5G 無線資源控制(RRC)是怎麼回事?為什麼它比4G多一個狀態?
以下節選自5G哥的圖書《深入
淺出:5G行動通訊標準與架構
》
什麼是無線資源控制(RRC)?
我們知道,在行動通訊中,無線資源管理是非常重要的一個環節,首先介紹一下什麼是無線資源控制(RRC)。
手機和網路透過
無線通道
相互通訊,彼此交換大量的資訊,因此雙方需要一種控制機制來交換配置資訊並達成一致,這種控制機制就是RRC,即無線資源控制,我們可以把它理解為終端UE和網路相互溝通的共同語言,這個語言讓網路和使用者終端UE配合默契。
在5G中,RRC子層的主要服務和功能包括:
- 廣播與AS和NAS相關的系統資訊;
- 由5GC或NG-RAN發起的尋呼;
- 建立,維持和釋放UE與NG-RAN之間的RRC連線,包括:
載波聚合
的新增,修改和釋放;
在NR內部或在E-UTRA和NR之間新增,修改和釋放雙連線。
安全功能包括金鑰管理;
信令無線承載(SRB)和資料無線承載(DRB)的建立,配置,維護和釋出;
- 移動功能包括:
切換和報文轉移;
UE小區選擇和重選以及小區選擇和重選的控制;
RAT間移動性。
QoS管理功能;
UE測量報告和控制報告;
無線鏈路故障的檢測和恢復;
NAS向/從UE傳送NAS的訊息。
5G 無線資源控制的三種狀態
5G NR上RRC支援三種狀態,
RRC_IDLE、RRC_INACTIVE 、RRC_CONNECTED
,是的,5G與3G/4G並不相同,相較於4GLTE只有RRC IDLE和RRCCONNECTED兩種RRC狀態,5G NR引入了一個新狀態——
RRC INACTIVE
。
5G為什麼要引入RRC INACTIVE狀態?
原因很簡單,為了減少
信令
和功耗。5G要面向萬物互聯,要連線大量的依靠電池供電的終端,這些終端的電池壽命動輒需維持5-10年,否則維護成本太高。同時,關鍵任務型
物聯網
要求超低的時延,任務觸發時,首個數據包必須快速的傳送到網路或終端。此外,在大規模物聯網下,大量的裝置零星傳送少量的資料,會帶來過高的信令開銷。
一邊是要降低使用者裝置功耗,一邊是需要快速接入,降低時延,同時還要減少信令開銷,要兼顧三者(對5G要求真是多啊),5G就引入了RRC INACTIVE狀態。
在RRC INACTIVE狀態下,終端處於省電的“睡覺”狀態,但它又要隨時待命,所以仍然保留部分RAN上下文(安全上下文,
UE能力資訊
等),始終保持與網路連線,並且可以透過類似於尋呼的訊息快速從RRC INACTIVE狀態轉移到RRC CONNECTED狀態,且減少信令數量。
需要指出的是,對於RRC狀態,3GPP目前為止還在繼續研究,就是上面的FFS(未來繼續研究的),即在RRC_INACTIVE下網路是否始終配置基於RAN的
通知區域
,如果確定不總是配置基於RAN的通知區域,則未來繼續研究UE行為來達到目的。
下圖是5G與4G網路之間的
網路狀態遷移
這三個狀態的特徵如下:
RRC_IDLE(空閒模式):
PLMN選擇;
廣播系統資訊;
小區重選移動性;
移動終止資料
的尋呼由5GC發起;
移動終接資料區域的尋呼由5GC管理;
由NAS配置的用於CN尋呼的DRX。
RRC_INACTIVE去啟用模式
:
PLMN選擇;
廣播系統資訊;
小區重選移動性;
尋呼由NG-RAN(RAN尋呼)發起;
基於RAN的通知區域(RNA)由NG-RAN管理;
由NG-RAN配置的RAN尋呼DRX;
為UE建立5GC-NG-RAN連線(包括控制面 / 使用者面);
UE AS報文儲存在NG-RAN和UE中;
NG-RAN知道UE所屬的RNA。
RRC_CONNECTED(連線模式)
:
為UE建立5GC-NG-RAN連線(包括控制面 / 使用者面);
UE AS報文儲存在NG-RAN和UE中;
NG-RAN知道UE所屬的小區;
向或從UE傳輸單播資料;
網路控制移動性,包括測量。
好了,關於5G無線資源控制,5G哥就簡述到此,大家對於這種描述方式是否能看懂,有什麼建議請留言。
最後,5G哥翻譯的3GPP標準《R15 TS 38。331 5G的無線資源管理》有300多頁,絕非簡短可以說清,這份文件是在“5G通訊(tongxin5g”)公開共享的,在5G通訊回覆5g38331即可。
感謝閱讀!