NR 5G L3无线资源控制层

RRC服务和功能

RRC子层的主要服务和功能包括：

• 广播与AS和NAS相关的系统信息;
• 由5GC或NG-RAN发起的寻呼;
• 建立，维持和释放UE与NG-RAN之间的RRC连接，包括：
• 载波聚合的添加，修改和释放;
• 在NR中或在E-UTRA和NR之间添加，修改和释放双连接。
• 安全功能包括密钥管理;
• 信令无线承载（SRB）和数据无线承载（DRB）的建立，配置，维护和发布;
• 移动功能包括：
• 移交和上下文转移;
• UE小区选择和重选以及小区选择和重选的控制;
• RAT间移动性。
• QoS管理功能;
• UE测量报告和控制报告;
• 无线链路故障的检测和恢复;
• NAS向/从UE传送NAS的消息。

协议详述

RRC支持以下状态，其特征如下：
RRC_IDLE ：

• 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 ：

• 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（两个C / 用户面）;
• UE AS上下文存储在NG-RAN和UE中;
• NG-RAN知道UE所属的RNA。

RRC_CONNECTED ：

• 为UE建立5GC-NG-RAN连接（两个C / 用户面）;
• UE AS上下文存储在NG-RAN和UE中;
• NG-RAN知道UE所属的小区;
• 向/从UE传输单播数据;
• 网络控制移动性包括测量。

系统信息处理

概述

系统信息（SI）分为最小SI和其他SI，其中最小SI使用不同的消息（MIB和SIB1）在两个不同的下行链路信道
上传输，而其他SI在SystemInformation消息（SIB2及以上）中传输：

最小SI包括初始接入所需的基本信息和获取任何其他SI的信息。
最小SI包括：

• MIB包含接收进一步系统信息所需的小区禁止状态信息和基本物理层信息;
• SIB1定义了其他系统信息块的调度，并包含初始接入所需的信息;

其他SI包含未在最小SI中广播的所有SIB。这些SIB可以在DL-SCH上周期性地广播，在DL-SCH上按需广播（即，根据来自RRC_IDLE或RRC_INACTIVE中的UE的请求），或者在DL-SCH上以专用方式发送到RRC_CONNECTED中的UE。
其他SI包括：

• SIB2包含小区重选信息，主要与服务小区有关;
• SIB3包含关于与小区重选相关的服务频率和频内相邻小区的信息（包括频率共用的小区重选参数以及小区特定的重选参数）;
• SIB4包含关于与小区重选相关的其他NR频率和频率间相邻小区的信息（包括频率共用的小区重选参数以及小区特定的重选参数）;
• SIB5包含关于E-UTRA频率和与小区重选相关的E-UTRA相邻小区的信息（包括频率共用的小区重选参数以及小区特定的重选参数）;
• SIB6包含ETWS主要通知;
• SIB7包含ETWS辅助通知;
• SIB8包含CMAS警告通知;
• SIB9包含与GPS时间和协调世界时（UTC）相关的信息。
  系统信息供应如下图所示：
  
  对于UE考虑用于驻留的小区/频率，UE不需要从另一小区/频率层获取该小区/频率的最小SI的内容。 这并不排除UE应用来自先前接入的小区的存储的SI的情况。
  如果UE不能确定小区的最小SI的全部内容（通过从该小区接收或者从先前小区的有效存储的SI接收），则UE应该将该小区视为禁止的。
  在BA的情况下，UE仅在活动BWP上获取SI。

调度

1、MIB映射在BCCH上并在BCH上承载，而所有其他SI消息在BCCH上映射，并在DL-SCH上承载，其中它们在DL-SCH上动态承载。 其他SI的SI消息部分的调度由SIB1指示。
2、对于RRC_IDLE和RRC_INACTIVE中的UE，对其他SI的请求触发随机接入过程，其中MSG3包括SI请求消息，除非所请求的SI与PRACH资源的子集相关联，在这种情况下MSG1是用于指示所请求的其他SI。
3、当使用MSG1时，请求的最小粒度是一个SI消息（即一组SIB），一个RACH前导码和/或PRACH资源可用于请求多个SI消息，并且gNB在MSG2中确认该请求。 当使用MSG 3时，gNB在MSG4中确认该请求。
4、可以以可配置的周期性和特定持续时间广播其他SI。 当UE在RRC_IDLE / RRC_INACTIVE中请求时，也可以广播其他SI。
5、为了允许UE驻留在小区上，它必须从该小区获取最小SI的内容。 系统中可能存在不广播最小SI的小区，因此UE无法驻留。

SI修改

1、系统信息的变化（除了ETWS / CMAS）仅发生在特定的无线帧，即使用修改周期的概念。 系统信息可以在修改周期内以相同的内容发送多次，如其调度所定义的。 修改周期由系统信息配置。
2、当网络改变（一些）系统信息时，它首先向UE通知该改变，即这可以在整个修改周期中完成。 在下一个修改周期中，网络发送更新的系统信息。在接收到改变通知时，UE从下一个修改周期的开始获取新系统信息。 UE应用先前获取的系统信息，直到UE获取新的系统信息。
3、寻呼消息或PDCCH上的指示用于通知RRC_IDLE，RRC_INACTIVE和RRC_CONNECTED中的UE关于系统信息改变。 如
果UE接收到这样的寻呼消息，则它知道系统信息（除了ETWS / CMAS之外）将在下一个修改周期边界处改变。

接入控制

NG-RAN支持过载和接入控制功能，例如RACH后退，RRC连接拒绝，RRC连接释放和基于UE的接入限制机制；接入控制框架适用于NR的所有UE状态（RRC_IDLE，RRC_INACTIVE和RRC_CONNECTED）。NG-RAN广播禁止与接入类别和接入标识相关联的控制信息（在网络共享的情况下，可以为每个PLMN单独设置限制控制信息）。UE根据为所选PLMN广播的限制信息以及接入尝试的所选接入类别和接入标识，确定是否授权接入尝试：

• 对于NAS触发的请求，NAS确定接入类别和接入标识;
• 对于AS触发的请求，RRC确定接入类别，而NAS确定接入标识。
  gNB处理具有高优先级的建立导致“紧急”，“mps-PriorityAccess”和“mcs-PriorityAccess”（即紧急呼叫，MPS，MCS订户）的访问尝试，并且仅在极端网络负载中响应RRC拒绝这些访问尝试可能威胁gNB稳定性的条件。

UE能力检索框架

UE报告其至少在网络请求时是静态的UE无线接入能力。 gNB可以基于频带信息请求UE报告哪些能力。

NAS消息的传输

NR在RRC中的SRB上提供可靠的按顺序递送NAS消息，除了在重新建立PDCP时可能发生丢失或重复的切换。
在RRC中，NAS消息以透明容器发送。在以下场景中可能会发生NAS消息的捎带：

• 在承载中建立/修改/发布;
• 用于在连接建立期间传输初始NAS消息并在UL中恢复连接。
  注: 除了NAS执行的完整性保护和加密之外，NAS消息还可以通过PDCP进行完整性保护和加密。

载波聚合

当配置CA时，UE仅与网络具有一个RRC连接。 在RRC连接建立/重建/切换时，一个服务小区提供NAS移动性信息，并且在RRC连接重建/切换时，一个服务小区提供安全性输入。 该小区称为主小区（PCell）。 取决于UE能力，辅小区（SCell）可以被配置为与PCell一起形成一组服务小区。 因此，用于UE的配置的服务小区集合总是由一个PCell和一个或多个SCell组成。
可以由RRC执行SCell的重新配置，添加和移除。 在NR内切换时，RRC还可以添加，移除或重新配置SCell以供目标PCell使用。 当添加新SCell时，专用RRC信令用于发送SCell的所有所需系统信息，即，当处于连接模式时，UE不需要直接从SCell获取广播系统信息。

带宽适应

为了在PCell上启用BA，gNB使用UL和DL BWP配置UE。 为了在CA的情况下在SCell上启用BA，gNB至少为UE配置DL BWP（即，UL中可能没有）。 对于PCell，初始BWP是用于初始接入的BWP。 对于SCell，初始BWP是配置用于UE首先在SCell激活下操作的BWP。
在成对频谱中，DL和UL可以独立切换BWP。 在不成对的频谱中，DL和UL同时切换BWP。 通过DCI或不活动定时器在配置的BWP之间切换。 当为服务小区配置不活动定时器时，与该小区相关联的不活动定时器的到期将活动BWP切换到由网络配置的默认BWP。

UE支持信息

如果配置为这样做，UE可以通过UEAssistanceInformation向网络发送信号，如果它更喜欢调整连接模式DRX
周期长度，或者是否正在经历内部过热。在后一种情况下，UE可以表示倾向于暂时减少最大辅助分量载波的
数量，最大聚合带宽和最大MIMO层的数量。在这两种情况下，由gNB决定是否适应请求。