NR 5G 移动性和状态变化

基本说明

1、在NR中通过切换，在RRC释放时的重定向机制以及通过使用频率间和RAT间绝对优先级和频率间Qoffset参数来实现负载平衡。
2、UE针对连接模式移动性执行的测量被分类为至少三种测量类型：
(1) 频率内NR测量;
(2) 频率间NR测量;
(3) E-UTRA的RAT间测量。
3、对于每种测量类型，可以定义一个或多个测量对象（测量对象定义例如要监视的载波频率）。
4、对于每个测量对象，可以定义一个或多个报告配置（报告配置定义报告标准）；使用了三种报告标准：事件触发报告，定期报告和事件触发定期报告。
5、测量对象和报告配置之间的关联由测量标识创建（测量标识将一个测量对象和同一RAT的一个报告配置链路在一起）；通过使用多个测量标识（每个测量对象一个，报告配置对）
(1)将多个报告配置关联到一个测量对象;
(2)将一个报告配置与多个测量对象相关联。
(3)在报告测量结果时也使用测量标识。
6、每个RAT单独考虑测量数量。
7、NG-RAN使用测量命令来命令UE启动，修改或停止测量。

RRC_IDLE中的移动性

小区选择
NR中的PLMN选择的原理基于3GPP PLMN选择原则。 从RM-REGISTERED到RM-REGISTERED，从CM-IDLE到CM-CONNECTED以及从CM-CONNECTED到CM-IDLE的转换需要小区选择，并且基于以下原则：
1、UE NAS层识别所选择的PLMN和等效PLMN;
2、单元格选择始终基于位于同步栅格上的CD-SSB；
(1)UE搜索NR频带，并且对于每个载波频率，根据CD-SSB识别最强的小区。 然后它读取广播的小区系统信息以识别其PLMN：
(2)UE可以依次搜索每个载波（“初始小区选择”）或利用存储的信息来缩短搜索（“存储的信息小区选择”）。
3、UE寻求识别合适的小区; 如果它不能识别合适的小区，它寻求识别可接受的小区。 当找到合适的小区或者如果只找到可接受的小区时，它会驻留在该小区上并开始小区重选过程：
(1) 合适的小区是测量的小区属性满足小区选择标准的小区; 小区PLMN是选择的PLMN，注册的或等效的PLMN; 该小区不被禁止或保留，并且该小区不是跟踪区域的一部分，该区域位于“禁止漫游的跟踪区域”列表中;
(2) 可接受的小区是测量的小区属性满足小区选择标准并且小区未被禁止的小区；
4、在从RRC_CONNECTED转换到RRC_IDLE时，UE应驻留在其处于RRC_CONNECTED的最后一个小区或者在状态
转换消息中由RRC分配小区/小区集合或频率的任何小区；
5、从覆盖范围内恢复：UE应该尝试以上面针对存储信息或初始小区选择所描述的方式找到合适的小区。 如果在任何频率或
RAT上没有找到合适的小区，则UE应该尝试找到可接受的小区；
6、在多波束操作中，在对应于相同小区的波束中导出小区质量。
小区重选
RRC_IDLE中的UE执行小区重选。 该流程的原则如下：
1、小区重选始终基于位于同步栅格上的CD-SSB（参见子条款5.2.4）。
2、UE对服务小区和相邻小区的属性进行测量以启用重选过程：
(1) 对于频率间相邻小区的搜索和测量，仅需要指示载波频率。
3、小区重选标识UE应驻留的小区。 它基于小区重选标准，涉及服务和相邻小区的测量：
(1) 频内重选基于小区的排名;
(2) 频率间重选基于绝对优先级，其中UE试图驻留在可用的最高优先级频率上;
(3)服务小区可以提供NCL以处理频率内和频率间相邻小区的特定情况;
(4)可以提供黑名单以防止UE重选到特定的频率内和频率间相邻小区;
(5)小区重选可以取决于速度;
(6)特定于服务的优先级。
4在多波束操作中，在对应于相同小区的波束中导出小区质量。

RRC_INACTIVE中的移动性

RRC_INACTIVE移动性概述
1、RRC_INACTIVE是UE保持在CM-CONNECTED并且可以在由NG-RAN （RNA）配置的区域内移动而不通知NG-RAN的状态。在RRC_INACTIVE中，最后服务gNB节点将UE上下文和UE相关NG连接与服务AMF和UPF保持在一起。
2、如果最后服务gNB在UE处于RRC_INACTIVE期间从AMF接收DL数据或者从AMF接收DL信令（UE释放命令和重置消息除外），则其在与RNA对应的小区中寻呼并且可以发送XnAP RAN寻呼到如果RNA包括相邻gNB的小区，则邻近gNB。
3、如果最后服务的NG-RAN节点在UE处于RRC_INACTIVE期间从AMF接收到UE释放命令消息，则它将用UE上下文释放完成消息进行回复。
4、AMF向NG-RAN节点提供RRC非活动助理信息以帮助NG-RAN节点决定是否可以将UE发送到RRC_INACTIVE。 RRC非活动辅助信息包括为UE配置的注册区域，UE特定DRX，周期性注册更新定时器，AMF是否配置有移动发起连接（MICO）模式的指示，以及UE身份索引值。当配置基于RAN的通知区域时，NG-RAN节点考虑UE注册区域。 NG特定DRX和UE身份索引值由NG-RAN节点用于RAN寻呼。 NG-RAN节点考虑周期性注册更新定时器以配置周期性RAN通知区域更新定时器。
5、在转换到RRC_INACTIVE时，NG-RAN节点可以为UE配置周期性RNA更新定时器值。 在没有来自UE的通知的周期性RNA更新定时器到期时，gNB的行为与3GPP TS 23.501 [3]中规定的相同。
6、如果UE接入除最后服务gNB之外的gNB，则接收gNB触发XnAP检索UE上下文过程以从最后服务gNB获得UE上下文，并且还可以触发包括用于从中潜在恢复数据的隧道信息的数据发送过程。最后一个服务gNB。 在成功的UE上下文检索时，接收gNB将在接收切片信息的情况下执行切片感知准入控制并且变为服务gNB，并且其进一步触发NGAP路径切换请求过程。 在路径切换过程之后，服务gNB通过XnAP UE上下文释放过程触发在最后服务gNB处释放UE上下文。
7、在UE在最后服务gNB处不可到达的情况下，gNB将失败AMF发起的UE相关的1类过程（如果有的话），并且将触发NAS非传递指示过程以报告从该接收的任何NAS PDU的未传递。 AMF用于UE。
8、如果UE接入除了最后服务gNB之外的gNB并且接收gNB没有找到有效的UE上下文，则gNB执行新的RRC连接的建立而不是恢复先前的RRC连接。
9、处于RRC_INACTIVE状态的UE在移出配置的RNA时需要启动RNA更新过程。 当从UE接收RNA更新请求时，接收gNB触发XnAP检索UE上下文过程以从最后服务gNB获得UE上下文并且可以决定将UE发送回RRC_INACTIVE状态，将UE移动到RRC_CONNECTED状态，或者发送UE到RRC_IDLE。
小区重选
RRC_INACTIVE中的UE执行小区重选，该过程的原理与RRC_IDLE状态相同。
基于RAN的通知区域
处于RRC_INACTIVE状态的UE可以由最后服务的NG-RAN节点配置RNA，其中：
1、RNA可以覆盖单个或多个小区，并且应包含在CN登记区域内; 在这个版本中，Xn连接应该在RNA内可用;
2、基于RAN的通知区域更新（RNAU）由UE周期性地发送，并且还在UE的小区重选过程选择不属于所配置的RNA的小区时发送。
3、有关如何配置RNA的方法有以下几种：
(1) 小区列表：
向UE提供构成RNA的明确的小区列表（一个或多个）。
(2) RAN区域列表：
提供UE（至少一个）RAN区域ID，其中RAN区域是CN跟踪区域的子集或等于CN跟踪区域。 RAN区域由一个RAN区域ID指定，该区域ID由TAI和可选的RAN区域代码组成;
小区在系统信息中广播RAN区域ID。
4、NG RAN可以向不同的UE提供不同的RNA定义，但不能同时将不同的定义混合到同一UE。 UE应支持上面列出的所有RNA配置选项。

状态变化

UE触发从RRC_INACTIVE到RRC_CONNECTED的转换

1、UE从RRC_INACTIVE恢复，提供由最后服务gNB分配的I-RNTI。
2、如果能够解析包含在I-RNTI中的gNB身份，则gNB请求最后服务gNB提供UE上下文数据。
3、最后服务gNB提供UE上下文数据。
4、gNB完成RRC连接的恢复。
5、如果要防止在最后服务gNB中缓冲的DL用户数据的丢失，则gNB提供转发地址。
6、gNB执行路径切换。
7、gNB触发最后服务gNB处的UE资源的释放。
UE从RRC_INACTIVE恢复之后，当gNB决定拒绝恢复请求并且在没有任何重新配置 的情况下将UE保持在RRC_INACTIVE中，或者当gNB决定建立新的RRC连接时，可以使用SRB0（没有安全性）。 当gNB决定重新配置UE时（例如，使用新的DRX周期或RNA）或当gNB决定将UE推送到RRC_IDLE时，应使用SRB1（至少具有完整性保护）。
并且SRB1只能在检索到UE上下文后使用，即最后服务gNB提供UE上下文数据之后。

网络触发从RRC_INACTIVE到RRC_CONNECTED的转换

1、 发生RAN寻呼触发事件（进入的DL用户面，来自5GC的DL信令等）。
2、触发RAN寻呼; 或者仅在由最后服务gNB控制的小区中，或者还通过在由其他gNB控制的小区中的Xn RAN寻呼，在基于RAN的通知区域（RNA）中配置给UE。
3、UE被I-RNTI寻呼。
4、如果已成功到达UE，则它尝试从RRC_INACTIVE恢复。

RNA更新

1、UE从RRC_INACTIVE恢复，提供由最后服务gNB分配的I-RNTI和适当的原因值，例如RAN通知区域更新。
2、如果能够解析包含在I-RNTI中的gNB身份，则gNB请求最后服务gNB提供UE上下文。
3、最后服务gNB提供UE上下文。
4、gNB可以将UE移动到RRC_CONNECTED，或者将UE发送回RRC_INACTIVE状态或者将UE发送到RRC_IDLE。 如果UE被发送到RRC_IDLE，则不需要以下步骤。
5、如果要防止在最后服务gNB中缓冲的DL用户数据的丢失，则gNB提供转发地址。
6、gNB执行路径切换。
8、gNB触发最后服务gNB处的UE资源的释放。

RRC_CONNECTED中的移动性

RRC_CONNECTED移动性概述
网络控制的移动性适用于RRC_CONNECTED中的UE，并且被分类为两种类型的移动性：小区级移动性和波束级移动性。
小区间的切换：

小区级移动性请求触发显式RRC信令，即切换。
1、源gNB发起切换并通过Xn接口发出切换请求。
2、目标gNB执行准入控制并提供RRC配置作为切换确认的一部分。
3、源gNB在切换命令中向UE提供RRC配置。 切换命令消息至少包括小区ID和接入目标小区所需的所有信息，以便UE可以在不读取系统信息的情况下接入目标小区。 在某些情况下，基于争用和无争用随机接入所需的信息可以包含在切换命令消息中。 对目标小区的接入信息可以包括波束特定信息（如果有的话）。
4、UE将RRC连接移动到目标gNB并回复切换完成。

由RRC触发的切换机制请求UE至少重置MAC实体并重新建立RLC。支持具有和不具有PDCP实体重建的RRC管理切换。 对于使用RLC AM模式的DRB，可以与安全密钥更改一起重新建立PDCP，或者在不更改密钥的情况下启动数据恢复过程。 对于使用RLC UM模式和SRB的DRB，PDCP既可以与安全密钥更改一起重新建立，也可以保持不变，无需更改密钥。
当目标gNB使用与源gNB相同的DRB配置时，可以保证切换时的数据发送，顺序传送和复制避免。
NR支持基于定时器的切换失败过程。
RRC连接重建过程用于从切换失败中恢复。
波束级移动性不需要触发显式RRC信令 - 它在较低层处理 - 并且不需要RRC来知道在给定时间点正在使用哪个波束。

切换

控制面处理
NR-RAN内切换执行在不涉及5GC的情况下执行的切换过程的准备和执行阶段，即，准备消息在gNB之间直接交换。 在切换完成阶段期间在源gNB处释放资源由目标gNB触发。
AMF /U PF 内 部 切 换

0、源gNB内的UE上下文包含关于漫游和接入限制的信息，其在连接建立或最后TA更新时提供。
1、源gNB根据测量配置配置UE测量过程和UE报告。
2.、源gNB基于MeasurementReport和RRM信息决定切换UE。
3、源gNB向目标gNB发出切换请求消息，该消息通过透明的RRC容器，其具有必要的信息以准备目标侧的切换。 该信息至少包括目标小区ID，KgNB *，源gNB中UE的C-RNTI，包括UE非活动时间的RRM配置，包括天线信息和DL载波频率的基本AS配置，当前QoS流向应用于UE的DRB映射，来自源gNB的最小系统信息，针对不同RAT的UE能力，PDU会话相关信息，以及可以包括UE报告的测量信息，包括如果可用的波束相关信息。 PDU会话相关信息包括切片信息（如果支持）和QoS流级别QoS简档。
4、准入控制可以由目标gNB执行。 如果将切片信息发送到目标gNB，则应执行切片感知准入控制。 如果PDU会话与不支持的切片相关联，则目标gNB将拒绝这样的PDU会话。
5、目标gNB利用L1 / L2准备切换，并将切换请求确认发送给源gNB。 切换请求确认消息包括要作为RRC
消息发送到UE以执行切换的透明容器。
6、源gNB触发Uu切换，并向UE发送包含切换命令消息的RRCReconfiguration消息。 切换命令消息携带接入目标小区所需的信息，其至少包括目标小区ID，新C-RNTI，所选安全算法的目标gNB安全算法标识符，可包括一组专用RACH资源， RACH资源与SS块之间的关联，RACH资源与UE特定的CSI-RS配置，公共RACH资源和目标小区SIB之间的关联等。
7、源gNB将SN STATUS TRANSFER消息发送到目标gNB。
8、UE通过向目标gNB发送RRCReconfigurationComplete消息来同步到目标小区并完成RRC切换过程。
9、目标gNB向AMF发送路径切换请求消息，以触发5GC将DL数据路径切换到目标gNB，并建立朝向目标gNB的NG-C接口实例。
10、5GC将DL数据路径切换到目标gNB。 UPF在旧路径上将每个PDU会话/隧道的一个或多个“结束标记”分组发送到源gNB，然后可以向源gNB释放任何用户面/ TNL资源。
11、AMF通过Path Switch Request Acknowledge消息确认Path Switch Request消息。
12、通过发送UE上下文释放消息，目标gNB向源gNB通知切换成功并触发源gNB释放资源。 在从AMF接收到PATH SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE消息之后，目标gNB发送该消息。 在接收到UE CONTEXT RELEASE消息时，源gNB可以释放与UE上下文相关联的无线和控制面相关资源。

补充说明
1、如果两种类型的测量都可用，则RRM配置可以包括与SS块相关联的波束测量信息（用于第3层移动性）和用于所报告的小区的CSI-RS（s）。 此外，如果配置了CA，则RRM配置可以包括每个频率上可获得测量信息的最佳小区列表。 并且RRM测量信息还可以包括针对属于目标gNB的列出的小区的波束测量。
2、目标小区中的波束的公共RACH配置仅与SS块相关联。 网络可以具有与SS块相关联的专用RACH配置和/或具有与小区内的CSI-RS相关联的专用RACH配置。 目标gNB只能在切换命令中包括以下RACH配置之一，以使UE能够接入目标小区：
(1) 常见的RACH配置;
(2) 通用RACH配置+与SS-Block相关的专用RACH配置;
(3) 公共RACH配置+与CSI-RS相关联的专用RACH配置。
除非在切换命令消息中用信号通知，否则UE继续使用源小区的公共RACH配置。
专用RACH配置将RACH资源与质量阈值一起分配以使用它们。 当提供专用RACH资源时，它们由UE优先化，并且只要满足那些专用资源的质量阈值，UE就不应切换到基于竞争的RACH资源。 接入专用RACH资源的顺序取决于UE实现。

用户面处理
在RRC_CONNECTED中针对UE的NR内接入移动性活动期间的用户面处理考虑以下原则以避免HO期间的数据丢失：
1、在HO准备期间，可以在源gNB和目标gNB之间建立用户面隧道;
2、在HO执行期间，用户数据可以从源gNB转发到目标gNB。
(1) 只要在源gNB从UPF接收到分组或者源gNB缓冲器尚未清空，就应该按顺序进行转发。
3、在HO完成期间：
(1) 目标gNB向AMF发送路径切换请求消息，以通知UE已获得接入，然后AMF在UPF中触发路径切换相关的5GC内部信令和源gNB到目标gNB的实际路径切换;
(2) 只要在源gNB从UPF接收到分组或者源gNB缓冲器尚未清空，源gNB就应该继续转发数据。
对 于RLC- AM 承 载
1、对于顺序传送和复制避免，PDCP SN基于每个DRB维持，并且源gNB向目标gNB通知关于下一个DL PDCP SN以分配给尚未具有PDCP序列号的分组（来自源gNB或来自UPF）。
2、为了安全同步，还维持HFN，并且源gNB向目标提供UL的一个参考HFN和DL的一个参考HFN，即HFN和相应的SN。
3、在UE和目标gNB中，基于窗口的机制用于复制检测和重新排序。
4、通过UE在目标gNB处基于PDCP SN的报告来最小化目标gNB中通过空中接口的重复的发生。 在上行链路中，gNB可选地在每个DRB的基础上配置报告，并且当授权资源在目标gNB中时，UE应该首先通过发送那些报告来开始。 在下行链路中，gNB可以自由地决定何时以及为哪些承载发送报告，并且UE不等待报告恢复上行链路传输。
5、目标gNB重新发送由源gNB转发的所有下行链路数据并对其进行优先级排序（即，目标gNB应首先发送具有PDCP SN的所有转发的PDCP SDU，然后在从5GC发送新数据之前发送所有转发的下行链路SDAP SDU），不包括PDCP SDU通过UE的基于PDCP SN的报告来确认接收。 目标gNB发送将QoS流应用于DRB映射的PDCPSDU，其映射与源gNB中的映射相同。
6、UE在目标gNB中重新发送从在源中的RLC处尚未确认的最旧PDCP SDU开始的所有上行链路PDCP SDU，不包括通过基于PDCP SN的目标报告来确认接收的PDCP SDU。 UE将相同的QoS流应用于DRB映射，如同在源gNB中那样。
对于 RLC- UM 承载
1、PDCP SN和HFN在目标gNB中重置;
2、在目标gNB中不重传PDCP SDU;
3、目标gNB优先考虑源gNB通过来自核心网络的数据发送的所有下行链路SDAP SDU;
4、UE不在目标小区中重传任何已在源小区中完成传输的PDCP SDU。

最后

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