一、RRC连接建立流程
1. UE向gNodeB发送Msg1,发起基于竞争的RA。
2. gNodeB向UE发送Msg2,发送RA响应。
3. UE向gNodeB发送RRCSetupRequest消息(在初始的RA中,Msg3传输的是RRCSetupRequest消息),RRCSetupRequest消息携带RRC建立原因和UE标识,请求建立RRC连接。其中;
· RRC连接建立原因由上层设定。
· UE标识可以是S-TMSI或随机数。
§ 如果上层提供了S-TMSI,则携带S-TMSI信息给gNodeB。
§ 如果没有S-TMSI信息,则生成一个0~239-1之间的随机数给gNodeB。
4. gNodeB为UE建立上下文。
当gNodeB在gNBConnStateTimer.UuMessageWaitingTimer时间窗内,收到同一个UE的多次RRCSetupRequest消息,则gNodeB只处理最近一次的RRC连接建立请求。
5. gNodeB进行SRB1资源的准入和资源分配。
如果SRB1资源准入或者资源分配失败,则gNodeB向UE回复RRCReject消息,本次RRC建立过程失败。否则,执行6和7。
6. gNodeB向UE回复RRCSetup消息,消息中携带SRB1资源配置的详细信息。
7. UE根据RRCSetup消息指示的SRB1资源信息,进行无线资源配置,然后发送RRCSetupComplete消息给gNodeB,RRC连接建立完成。
gNodeB发送RRCSetup消息后,启动等待RRCSetupComplete消息的定时器(时长通过gNBConnStateTimer.UuMessageWaitingTimer设置)。定时器超时后,若gNodeB仍未收到UE发送的RRCSetupComplete消息,则本次RRC建立过程失败。
Ø RRCSetupRequest :RRC连接请求关键信元
mt-Access(移动终端接入,如响应寻呼), mo-Signalling(移动始端信令,如附着、位置更新、随机接入等), mo-Data(移动始端数据,上行有需要传送时,如发生视频、图片)。其中“mt”代表移动终端,理解成“被叫”,“mo”代表移动始端,理解成“主叫”
Ø RRCSetup:RRC建立关键信元
Ø RRCConnectionSetupComplete:RRC连接建立完成
二、上下文建立流程
1. RRC建立成功后,UE向gNodeB发送RRCSetupComplete消息。RRCSetupComplete消息中携带selectedPLMN-Identity、registeredAMF、s-nssai-list和NAS。
2. gNodeB为UE分配专用的RAN-UE-NGAP-ID,gNodeB根据selectedPLMN-Identity、registeredAMF、s-nssai-list选择AMF节点,然后将RRCSetupComplete消息中携带的NAS通过InitialUeMessage发送给AMF,触发NG-C连接建立
3. gNodeB透传UE和AMF之间的NAS直传消息,完成IDENTITY查询、鉴权、NAS安全模式和注册过程等。
4. AMF向gNodeB发送INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息,启动初始上下文建立过程。
l 仅当INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息中未携带UE Radio Capability IE时,在安全模式过程完成后,gNodeB才会向UE发送UECapabilityEnquiry消息,发起UE能力查询过程,对应7~9。否则,后续流程跳过7~9。
l 仅当INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息中携带了PDU Session Resource Setup Request List IE时,在UE能力查询过程完成后,gNodeB才会向UE下发经过加密与完整性保护的RRCReconfiguration消息,指示UE建立SRB2和DRB,对应10和11。否则,后续流程跳过10和11。
5. gNodeB向UE发送SecurityModeCommand消息,通知UE启动完整性保护和加密过程。此后,启动下行加密。
6. UE根据SecurityModeCommand消息指示的完整性保护和加密算法,派生出密钥,然后向gNodeB回复SecurityModeComplete消息。此后,启动上行加密。
7. gNodeB向UE发送UECapabilityEnquiry消息,发起UE能力查询过程。
8. UE向gNodeB回复UECapabilityInformation消息,携带UE能力信息。
9. gNodeB向AMF发送UE RADIO CAPABILITY INFO INDICATION消息,透传UE能力。
10. gNodeB向UE下发RRCReconfiguration消息,指示建立SRB2和DRB。
在专用NG-C连接建立过程中的加密与完整性保护执行完之后,gNodeB向UE发送携带srb-ToAddModList信元的RRCReconfiguration消息,指示UE建立SRB2和DRB。
11. UE收到RRCReconfiguration消息后,开始建立SRB2和DRB。UE根据消息指示:
· 建立对应的PDCP实体并配置相关安全参数。
· 建立并配置RLC实体。
· 建立并配置DCCH逻辑信道。
SRB2和DRB建立成功后,UE向gNodeB回复RRCReconfigurationComplete消息。
12. gNodeB向AMF回复INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE消息。
Ø NAS鉴权、安全模式信令
Ø RRC安全模式命令&RRC安全模式完成
Ø UECapabilityEnquiry&UECapabilityInformation
n RRCReconfiguration&RRCReconfigurationComplete
说明此处的RRC连接重配虽无INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST信令分析,但根据以上流程分析应未携带PDU Session Resource Setup Request List,故跳过了10和11步骤,SRB2和DRB需要再PDU会话建立完成后建立。本条RRC连接重配为测量配置。