5G中RRC支持哪些上层功能?

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由于高速率、低时延和大连接的技术要求,5G网络中RRC(Radio Resource Control)除负责无线资源控制和配置外,还负责网络切片、终端(UE)能力传递信息等上层功能。

一、NAS消息传输RRC支持非接入层(NAS)消息的交互,以支持终端(UE)与网络之间所需数据无线承载(DRB)信息的传递。这种NAS消息是专为RRC所设计,可在上行/下行链路中或搭载在其他RRC消息中传输。其中搭载传输时可在RRC重新配置时进行(下行链路方向),或在RRC设置/恢复时(上行链路方向)完成。NAS消息中的信息始终对RRC完全透明,它只是发送或接收消息并将它们直接传递给NAS层而无需尝试解码或解析。

二、网络切片(Network slicing)是5G(NR)支持的一个重要功能;但切片的所有信息在RRC层几乎不可见,仅在终端(UE)完成RRC建立时,在发送的S-NSSAI列表中显示终端支持的切片。NAS协议中也包含切片信息,采用与RRC通过相同的渠道传递;

三、终端(UE)能力传递随着不同移动终端供应商的激增和新模型的不断发布,网络需要了解终端(UE)能力并为其配置正确资源和参数。RRC定义了允许 UE向网络上报相关信息的过程,定义了gNB和UE共同理解的功能以及支持ASN.1编码格式。

终端(UE)能力通常只在它第一次在网络中注册时被请求,这就是在开机或从飞行模式返回到5G网络服务场景。之后,网络根据终端(UE)的能力注册,允许gNB进行NAS连接建立时获取UE ID,通过RRC连接请求中获得终端(UE)信息和AMF ID。

UE功能传递中涉及的信令相当简单,主要由相当压缩的类似位图的字符串组成,其位置指示UE支持什么,通过ASN.1编码以保持向后和向前兼容。但是,由于大多数UE支持具有多个波段的载波聚合(CA)信息量可以增长到非常大,而能力取决于确切的波段组合。目前已经通过能力优化解决数据超大的问题,以保证UE能力大小的可管理性;其主要通过以下两方面进行:

  • 首先,网络总是指示它希望获得哪个频段UE能力;例如假设UE支持任意两个载波之间的CA来自波段 n77、n78、n80 和 n81,这意味着UE一共支持6个CA波段组合。在请求UE能力时,网络可以指示它只对频段n78和n79的 UE能力感兴趣,也就是n78与n79之间的单个CA频段组合,因此将全部功能的大小减小到1/6。
  • 其次,大量使用基于索引的引用来避免信息重复。其功能集被定义为在一个频段组合中存储一个频段内支持的功能组合,每位只需要报告一次功能集,但可以与任何Band相关联。通过组合多个这样的特征集后,在终端能力查询时可采用对多个替代功能集的支持方式(如图1所示)允许单个特征集在多个波段组合中重复使用,从而避免重复。

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