SA空口信令log流程


文章目录

  • SA空口信令log流程
  • 前言
  • 一、SA的组网架构
  • 二、SA的空口信令流程
  • 1、UE解系统消息
  • 2、RRC建立
  • 3、鉴权加密
  • 4、UE能力识别过程
  • 5、注册完成
  • 6、PDU承载的建立
  • 总结


前言

介绍了SA的组网架构及SA空口信令

一、SA的组网架构

SA组网即独立组网，全新的5G网络，包括全新的基站和核心网。

5G组网方案分为SA(Standalone)和NSA(Non-Standalone)。

SA有Option2, Option5，NSA有Option3, Option4, Option7。

在独立组网中，用户面无承载分离，UE只需一种无线连接（LTE或NR）。

sae网络架构 sa组网架构组成部分_信令


在option2中，gNB包含NGC

sae网络架构 sa组网架构组成部分_5g_02


在option5中，eLTE eNB包含NGC

TS 3gpp 38.801

二、SA的空口信令流程

sae网络架构 sa组网架构组成部分_信令_03


sae网络架构 sa组网架构组成部分_初始化_04


1、UE收到广播消息，根据MIB及SIB消息发起注册请求及RRC连接请求。

2、UE根据RRC Setup中SRB1资源信息进行无线资源配置，然后发送RRC建立完成消息。

3、鉴权加密。

4、UE能力识别过程。

5、注册完成。

6、PDU承载建立及完成。

1、UE解系统消息

1、SIB1消息：主要包括当前小区支持列表、上下行配置（小区频段信息、SCS、BWP、及时隙等）

下面的log可以看出plmn为45412，band为78，scs为30kHZ，带宽为100M（237-对应100M，相关协议在38.101-1的5.3.2），时隙配比为2.5ms双周期（两个pattern，用来计算速率的），（至于比例我还不会看，终端侧不关注，网络侧配置的。）

sae网络架构 sa组网架构组成部分_5g_05


sae网络架构 sa组网架构组成部分_组网_06

2、发送req请求，主要包含参数：KSI、注册类型、nr-guti、nr-TMSI

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2、RRC建立

1、终端发送RRC请求给网络，主要包含的参数：KSI、NR-GUTI以及RRC建立原因等。
2、网络侧给终端回复RRC Setup，主要包含SRB1资源配置消息的详细信息。
3、终端给网络侧回复RRC Complete，完成RRC的建立，主要包含AMF标识、RRC ID、所选择的PLMN ID。

KSI：与EFEPSNSC卡文件有关，EPS的NAS安全上下文。

NR-GUTI：包含PLNMN、及AMF的标识。

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RRC建立原因：mo-Signalling（移动始端信令，如附着、位置更新、随机接入等）

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SRB信息：资源配置信息

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RRC Complete：完成RRC的建立。

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3、鉴权加密

RRC建立完成后，UE和AMF之间建立连接。之后gNB就直接透传UE与AMF之间的NAS消息，完成鉴权加密、安全模式、身份识别。

鉴权的随机数RAND和鉴权令牌AUTN、KSI

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安全模式：包含安全算法，

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身份识别

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gNB向UE发送SecurityModeCommand消息，通知UE启动完整性保护和加密过程。，启动下行加密。

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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gNB回复SecurityModeComplete消息，启动上行加密。

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说明：至此，网络侧的AMF才会向gNB发送初始化上下文的请求，此为网络侧行为。并且只有当AMF向gNB发送的初始化上下文中没有携带UE Radio Capability IE消息时，才会在安全模式完成之后，才发起UE能力查询过程，否则跳过该过程。
而log中有UE能力识别过程，说明网络侧中没有携带UE Radio Capability IE。

4、UE能力识别过程

1、网络下发UE能力查询
2、UE给网络上报能力

网络下发的能力查询请求

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上报给gNB UE的能力，包括pdcp、rlc、mac、phy、rf等参数，之后透传给AMF。

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在上报能力的信令中的rf参数，中有当前UE支持的NR单band及band组合

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5、注册完成

网络侧给终端发送Registration Accept，包含NR-GUTI、TAI-list、NSSAI等信息。

终端再给网络侧回复Registration Complete之后，完成注册。

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6、PDU承载的建立

1、UE向网络侧发送开始初始化上下文请求。
2、gNB向UE发送携带srb-ToAddModList信元及drb-ToAddModList信元的RRCReconfiguration消息，指示终端建立SRB2和DRB。
3、UE收到RRCReconfiguration消息后，开始建立SRB2和DRB。终端根据消息指示，建立对应的PDCP实体及SDAP实体。
4、SRB2和DRB建立成功后，终端向gNB回RRCReconfigurationComplete消息。
5、gNB向AMF及UE回复初始化上下文完成消息。

UE向网络侧发送开始初始化上下文请求。含有pdu type等

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gNB向UE发送携带srb-ToAddModList信元及drb-ToAddModList信元的RRCReconfiguration消息，指示终端建立SRB2和DRB1，DRB实体中包含QFI=1（5G系统中一个QoS流ID（QFI）用于标识一条QoS流，QFI在一个PDU会话内要唯一，一个PDU会话可以有多条（最多64条）QoS流，但每条QoS流的QFI都是不同的（取值范围0～63）pdu session可以看：）

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SRB2和DRB建立成功后，终端向gNB回RRCReconfigurationComplete消息。

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UE回复初始化上下文完成消息。包含pdu session type ，ipv4v6的地址及QFI等

sae网络架构 sa组网架构组成部分_组网_24


协议：38.801 5G架构

总结

总体来说SA的空口信令流程和LTE比较相差不多。
当然RRC建立前也需要随机接入。
随机接入->RRC的建立->鉴权加密完整性保护->PDU session建立。