【5G NR】NAS连接管理—CM状态
目录
NAS连接管理
CM-IDLE状态
CM-CONNECTED状态
5GS CM状态模型
NAS连接管理
NAS连接管理包括通过N1接口在UE和AMF之间建立和释放NAS信令连接的功能。NAS信令连接用于实现UE与核心网络之间的NAS信令交换。当UE接入5G网络时,首先与基站建立RRC连接,当RRC连接建立完成后,UE与基站的空口连接成功建立。随后UE与5GC的AMF建立NAS连接,经过NAS层的消息编解码和消息处理,UE最终在5GC成功注册,这时UE与5GC成功建立PDU会话,就可以进行业务数据收发了。
UE与AMF的连接状态分为两种:
- CM-IDLE
- CM-CONNECTED
3GPP协议区分了用于3GPP接入和非3GPP接入的CM状态彼此独立,对于我们而言,不考虑非3GPP接入,只需要关心3GPP接入。下面看一下CM-IDLE和CM-CONNECTED两种状态的具体内容。
CM-IDLE状态
当UE与AMF连接状态为CM-IDLE时,表示UE在N1上没有与AMF建立NAS信令连接,也没有接入网信令连接,N2连接和N3连接。每当在基站和AMF之间为该UE建立N2连接时,AMF将进入UE的CM-CONNECTED状态。AMF接收到初始N2消息(例如N2 INITIAL UE MESSAGE),将开始从CM-IDLE转换到CM-CONNECTED状态。
如果UE同时处于CM-IDLE状态和RM-REGISTERED状态,当UE接收到寻呼消息时,可以通过执行服务请求程序来响应寻呼;当UE要发送上行信令或上行用户数据时,也会执行服务请求过程。
当AMF中的UE状态是RM-REGISTERED时,AMF会存储发起与UE的通信所需的UE信息。 AMF可以使用5G-GUTI来检索发起与UE的通信所需的存储信息。
在RRC连接建立阶段,UE使用5G-S-TMSI作为UE标识。当UE与基站之间RRC连接建立成功后,初始NAS消息(Registration Request, Service Request 或者Deregistration Request)传输到AMF,UE将开始从CM-IDLE状态转换到CM-CONNECTED状态。
CM-CONNECTED状态
UE处于CM-CONNECTED状态,表示UE与AMF在N1接口上具有NAS信令连接。 NAS信令连接使用UE与NG-RAN之间的RRC连接以及AN与AMF之间的NGAP UE关联以进行3GPP接入。 UE处于CM-CONNECTED状态,其中NGAP UE关联不绑定到AN和AMF之间的任何TNLA。在完成NAS信令过程后,AMF可以决定释放与UE的NAS信令连接。
UE在CM-CONNECTED状态下,当发生RRC Release时,UE进入CM-IDLE状态。当AMF中的UE CM状态为CM-CONNECTED时,每当该UE的NGAP信令连接和N3用户面连接被释放时,将该UE置为CM-IDLE状态。AMF可以将UE CM状态保持在处于CM-CONNECTED状态的AMF中,直到UE从核心网注销为止。
处于CM-CONNECTED状态的UE可以处于RRC Inactive状态,当UE处于RRC Inactive状态时:
- UE reachability由RAN在核心网的协助下进行管理;
- UE paging由RAN管理;
- UE使用5G-S-TMSI和RAN identifier来监视寻呼。
5GS CM状态模型
UE中的CM状态转换
对于UE来说,当UE与基站的连接建立时,UE进入CM-CONNECTED状态,当连接被释放后,UE进入CM-IDLE状态。
AMF中的CM状态转换
对于AMF来说,当N2上下文建立时,AMF中UE CM状态为CM-CONNECTION,当N2上下文释放时,UE CM状态转换为CM-IDLE。当UE进入CM-IDLE状态后,用户面的PDU会话将进入去激活。
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