5G/NR中RRC的三种状态(idle, active, inactive)
一、RRC_INACTIVE 状态的引入
在RRC_INACTIVE mode引入前,LTE原来只有RRC_IDLE和RRC_CONNECTED两种RRC状态, R13之后,LTE RRC新引入了一个新的inactive mode。
5G/NR的R15规范中延续了R13引入的inactive状态项,也就是NR下RRC有三种状态:IDLE、INACTIVE、ACTIVE (CONNECTED)。
那么为什么要引入inactive mode?
其实与LTE中的NB-IoT类似,NB-IoT属于部署低功耗场景,RRC_INACTIVE mode主要是为了降低终端能耗,并减小时延。而5G/NR的三大典型应用场景之一的mMTC正包含了NB-IoT。(当然RRC_INACTIVE态不局限于mMTC场景)
那么在inactive mode下如何实现能耗降低和时延减小的呢?
大致有以下三个原因:
- UE在进入RRC_INACTIVE态时会保留核心网的上下文;直到在RRC_INACTIVE态下出现有数据接收或发送,需要跃迁至RRC_CONNETED态时,只需要通过恢复过程携带核心网唯一UE标识进行恢复即可,并且在gNB收到连接恢复完成后就可以接收和发送数据包了。
- 相比于以往的RRC_IDLE态直接跃迁RRC_CONNETED态(需要释放核心网所申请的上下文,在申请上下文时,需要与核心网侧进行信令的交互),RRC_INACTIVE态下跃迁至RRC_CONNECTED态则可以略去上述过程。
- UE接收gNB的信令消息时都需要去盲检PDCCH,以便知道信令所在的资源位置。而RRC_INACTIVE态跃迁至RRC_CONNECTED态时,由于UE并没有释放上下文,并且核心网侧也不需要再次分配上下文,因此减少了信令的接收。进而减少UE盲检带来的能耗以及空口传输带来的传输时间。
二、三种状态的区别与阐释
ACTIVE (CONNECTED): UE 和NG-RAN—connected NG-RAN和5GC—connected
IDLE: UE 和NG-RAN—released NG-RAN和5GC—released
INACTIVE: UE 和NG-RAN—suspend NG-RAN和5GC—connected
RRC_IDLE(空闲模式):
- PLMN选择;
- 广播系统信息;
- 小区重选移动性;
- 移动终止数据的寻呼由5GC发起;
- 移动终接数据区域的寻呼由5GC管理;
- 由NAS配置的用于CN寻呼的DRX。
RRC_INACTIVE(去激活模式) :
- PLMN选择;
- 广播系统信息;
- 小区重选移动性;
- 寻呼由NG-RAN(RAN寻呼)发起;
- 基于RAN的通知区域(RNA)由NG-RAN管理;
- 由NG-RAN配置的RAN寻呼DRX;
- 为UE建立5GC-NG-RAN连接(包括控制面 / 用户面);
- UE AS报文存储在NG-RAN和UE中;
- NG-RAN知道UE所属的RNA。
RRC_ACTIVE (CONNECTED)(连接模式):
- 为UE建立5GC-NG-RAN连接(包括控制面 / 用户面);
- UE AS报文存储在NG-RAN和UE中;
- NG-RAN知道UE所属的小区;
- 向或从UE传输单播数据;
- 网络控制移动性,包括测量。
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