
一、小區搜索 小區搜索是UE實現與gNodeB下行時頻同步并獲取服務小區ID的過程,小區搜索分以下幾個步驟: - 第一步:UE解調主同步信號(PSS,和LTE一樣是3個),實現符號同步,并獲取小區組內ID;
- 第二步:UE解調次同步信號(SSS, 5G的SSS有336個 ),獲取小區組ID,結合小區組內ID,最終獲得小區的PCI(5G的PCI
- 第三步:解調PBCH的MIB消息,獲取波束ID,以及半幀指示信息,完成下行幀同步
NSA組網下,RMSI中的內容通過RRC信令(由LTE發送)在UE開始接入NR前發送給UE直接讀取SSB的中心頻點- Case 4:失步狀態下行數據到達(競爭or非競爭)
- Case 6:NSA接入。UE在LTE小區接入后,添加NR小區時,在NR發起RA(非競爭)
- Case 7:基于RA請求SI (系統消息) 。UE需要請求特定SI時會發起RA(非競爭)
- Case 8:UE從RRC_INACTIVE到RRC_CONNECTED狀態(競爭or非競爭)
- Case 9:波束恢復。當UE PHY層檢測到波束失步時,會通知UE MAC發起RA(非競爭)
NR中的隨機接入流程與LTE的基本相同,UE偵聽系統消息獲取本小區PRACH信道配置并向gNB發送Preamble,gNB下發RAR,沖突的UE都可能會受到,并在ULGrant指示的時機向gNB發送Msg3,并攜帶UE標示。gNB下發MSG4,包含競爭解決MCE,指示競爭成功的UE標示SA初始接入信令流程包括RRC連接流程、上下文建立流程、PDU會話流程。RRC連接流程包括UE和gNodeB之間的RRC連接建立、重配、釋放、重建過程,以及上行失步管理、UE不活動性管理。有關RRC連接管理的詳細描述,見下方信令流程上下文監理流程在RRC連接建立完成后,gNodeB向5GC發送INITIAL UE MESSAGE,觸發NG-C連接建立并接收UE上下文。上下文管理過程包括UE上下文建立、修改和釋放過程。PDU會話是指UE與數據網絡之間的數據連接。一個PDU會話包括若干個QoS流。PDU會話管理是指gNodeB按照QoS要求,為QoS流建立、修改和釋放無線數據承載和NG-U傳輸隧道的過程。1. UE向gNodeB發送RRCSetupRequest消息(在初始的RA中,Msg3傳輸的是RRCSetupRequest消息),RRCSetupRequest消息攜帶RRC建立原因和UE標識。2. gNodeB為UE建立上下文并進行SRB1資源的準入和資源分配。而后向UE回復RRCSetup消息,消息中攜帶SRB1資源配置的詳細信息。3. UE根據RRCSetup消息指示的SRB1資源信息,進行無線資源配置,然后發送RRCSetupComplete消息給gNodeB,消息中攜帶selectedPLMN-Identity、registeredAMF、snssai-list和NAS,RRC連接建立完成。4. gNodeB為UE分配專用的RAN-UE-NGAP-ID,gNodeB根據selectedPLMNIdentity、registeredAMF、s-nssai-list選擇AMF節點,然后將RRCSetupComplete消息中攜帶的NAS通過INITIAL UE MESSAGE發送給AMF,觸發NG-C連接建立5. gNodeB透傳UE和AMF之間的NAS直傳消息,完成IDENTITY查詢、鑒權、NAS安全模式和注冊過程等。6. AMF向gNodeB發送INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息,啟動初始上下文建立過程。7. gNodeB向UE發送SecurityModeCommand消息,通知UE啟動完整性保護和加密過程。此后,啟動下行加密。8. UE根據SecurityModeCommand消息指示的完整性保護和加密算法,派生出密鑰,然后向gNodeB回復SecurityModeComplete消息。此后,啟動上行加密。9. gNodeB向UE發送UECapabilityEnquiry消息,發起UE能力查詢過程。10. UE向gNodeB回復UECapabilityInformation消息,攜帶UE能力信息。11. gNodeB向AMF發送UE RADIO CAPABILITY INFO INDICATION消息,透傳UE能力。12. gNodeB向UE下發RRCReconfiguration消息,指示建立SRB2和DRB。在專用NG-C連接建立過程中的加密與完整性保護執行完之后,gNodeB向UE發送攜帶srb-ToAddModList信元的RRCReconfiguration消息,指示UE建立SRB2和DRB。13. UE收到RRCReconfiguration消息后,開始建立SRB2和DRB。SRB2和DRB建立成功后,UE向gNodeB回復RRCReconfigurationComplete消息。14. gNodeB向AMF回復INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE消息。15. AMF向gNodeB發送PDU SESSION RESOURCE SETUP REQUEST消息。消息中攜帶了需要建立的PDU會話列表、每個PDU會話的QoS Flow列表、以及每個QoSFlow的質量屬性等。 16. gNodeB根據QoS Flow的質量屬性和MML界面配置的策略,將QoS Flow映射到 DRB,向UE發送RRCReconfiguration消息,發起DRB建立請求。17. RRCReconfiguration消息中包含了drb-ToAddModList,UE根據消息指示建立,UE完成DRB建立后,向gNodeB回復RRCReconfigurationComplete消息。 18. gNodeB向AMF發送PDU SESSION RESOURCE SETUP RESPONSE消息,PDU會話建立成功。 1.步驟1-10為LTE的初始接入流程和原來LTE初始接入流程無差別,不做詳細描述。其中關鍵信令后期5G測試關鍵信令為ueCapabilityInformation終端能力信息2.步驟11 成功接入LTE后,4G基站會通過RRX連接重配置下發NR的測量控制:包括測量事件B1及相關門限,NR的絕對頻點號等。3.步驟12 UE回復RRC連接重配置完成,表示UE按照eNodeB下發的測量控制在UE的RRC協議端進行測量配置,并向eNodeB發送RRC Connection Reconfigration Complete消息表示測量配置完成。3.步驟13 UE啟動測量,當發現滿足條件的NR小區后,通過測量上報上報NR小區的PCI及RSRP。4.步驟14MeNB收到B1測量報告后,觸發SgNB Addition流程,將B1測量報告中的NR小區添加到SgNBAddition Request消息中發送給SgNB,由SgNB選擇報告中RSRP最強NR小區,請求消息中攜帶分流承載模式(MCG Split Bearer or SCG Split Bearer),E-RAB信息等;此外MeNB在SCG-ConfigInfo中包含MCG配置(DRB配置、小區配置、SCG承載的加密算法等)、UE能力。5.步驟15當SgNB判斷準入完成并分配資源后,向MeNB返回SgNB Addition Request Acknowledge響應消息。6.步驟16 MeNB向UE發送RRC Connection Reconfiguration消息,包括NR RRC配置消息,配置要添加輔小區的PCI、頻點等信息。7、步驟17 UE接收到RRC重配置消息后完成重配置,并向MeNB反饋RRC Connection Reconfiguration Complete消息,包括NRRRC響應消息。8、步驟18 MeNB通過向SgNB發送SgNB Reconfiguration Complete消息, 向SgNB確認UE已完成重配流程,消息中NR RRC響應消息。9、步驟19 UE執行到SgNB PSCell的同步,發起向SgNB的隨機接入流程。10、步驟20對于承載類型變更場景,為減少當前服務中斷時間,需要進行MeNB和SgNB間的數據轉發。11、步驟22-24對于SCG Split Bearer分流模式,執行SgNB和EPC之間的用戶面路徑更新。即通過E-RAB Modification Indication指示核心網將E-RAB的S1-U接口接到SgNB。
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