一、5G初始接入

1. 開機入網概述

初始無線接入：當UE開機后，它的首要任務就是要找到無線網絡并與無線網絡建立連接，需要如下步驟;

• 獲得上下行同步：偵聽網絡獲得下行同步;隨機接入，獲取上行同步;
• 收發消息，建立連接

ATTACH：

• 建立UE與核心網之間相同的移動性上下文;
• 建立UE與核心網之間的缺省承載
• 通過EPS ATTACH流程，UE還可以獲取到網絡分配的IP地址

公共流程：

• 鑒權過程和安全模式過程

2. 初始接入流程概述

在NSA組網下，gNodeB不需要廣播RMSI,RMSI中的內容通過RRC信令(由LTE發送)在UE開始接入NR前發生給UE;

3. 系統消息廣播概述

NR同步和系統消息廣播包括：PSS/SSS,PBCH,RMSI和QSI等;

• PSS/SSS用于UE進行下行時鐘同步，并獲取小區的Cell ID
• PBCH(攜帶了MIB)用于UE獲取接入網絡的最基本信息，主要是通知UE在何處接收RMSI消息;
• RMSI(SIB1)用于廣播初始BWP信息，初始BWP中的信道配置，TDD小區的半靜態配比已經其他UE接入網絡的必要信息等。
• OSI，用于其他小區信息的廣播(目前NSA組網下沒有用到這里的內容)

為了支持massive MIMO，所有的廣播信道和信號都支持進行波束掃描。

4. 廣播信道波束掃描

廣播波束最多設計為N個方向固定的波束。通過在不同時刻發送不同的波束完成小區的廣播波束覆蓋，UE通過掃描每一個波束，獲得最優波束，完成同步和系統消息的解調。

5. MIB的信息內容

5G的MIB一個最重要的作用就是通知UE如何獲取SIB1消息。

在38.213中定義了10張表，UE需要根據SSB的子載波間隔，MIB中的SubcassierSpaceCommon參數，以及頻段對應的小區的最小帶寬來確定選擇哪張表，然后通過pdcch-ConfigSIB1中的高4bit選擇表中的哪一行。

Number of RB CORESET：該參數定義了初始BWP中CORESET的RB數，同時也定義了初始BWP的帶寬。目前協議之定義了三種帶寬：24，48和96RB。Number of Symbols CORESET：該參數定義了初始BWP中CORESET的符號數，取值范圍為1-3;

offset(RBs)該參數定義了初始BWP中CORESET的起始RB與SSB的RB0之間的偏移，見解定義初始BWP的頻域位置。

6. MIB的信元

7. SIB1信元解析

8. SIB1消息

SIB1消息主要廣播UE初始接入網絡時需要的基本信息，包括初始SSB相關信息，初始BWP信息，下行信道配置等。

SIB1中會廣播實際中發送的SSB的數目;UE需要根據這個信息對SSB進行rate matchhing;

此外，SIB1中還廣播cell-specific的配比信息。

UE需要根據自己搜索到的SSB index的位置，獲取對應位置上的SIB1消息。

在NSA中，不廣播SIB1消息;SIB1承載的內容，在RRC重配置消息中通過LTE下發UE。

9. 其他廣播消息

包括SIB2-SIBn

QSI承載在PDSCH

支持周期性廣播

• 具有相同傳輸周期的SIBs，映射到相同的SI message中。
• 不同傳輸周期的SIBs不能映射到同一個SI message中。

具有相同傳輸周期的SIBs可以映射到不同的SI message中。

支持ODOSI廣播

在RRC CONNECTED狀態的UE，通過專用信令來請求和傳遞OSI，具體流程待協議明確

在RRC IDLE或RRC INACTIVE狀態的UE;如果SIB1中指示支持ODOSI，則通過MSG1請求OSI，否則，通過MSG3請求OSI，具體細節待協議明確;

10. 隨機接入

觸發RA的事件有如下幾類：

• 初始RRC連接建立
• RRC連接重建
• 切換
• 失步狀態下行數據到達
• 失步狀態上行數據到達。
• NSA接入。UE在LTE小區接入后，添加NR小區時，在NR發起RA。
• 基于RA請求SI(系統消息)。UE需要請求特定SI時會發起RA。
• UE從RRC_INACTIVE到RRC_CONNECTED狀態。
• 波束恢復，當UE PHY層檢測到波束失步時，會通知UE MAC發起RA。

NR中的隨機接入流程與LTE的基本相同，通過發送preamble啟動接入過程，接入過程也分為競爭接入和非競爭接入(通過使用不同類型的preamble來區分)

11. 隨機接入沖突解決

12. 隨機接入中的上行同步

UE通過隨機接入建立或恢復上行同步，新開機，空閑態UE，失步態UE以切換入UE都通過隨機接入完成和gNodeB的上行同步，進入同步態。

gNodeB根據Random Access Preamble測量得到UE側的定時偏移，通過RAR消息攜帶給UE。

二、5G NSA信令流程

1. NSA總流程

2. NSA下行數據分流

3. NSA輔站添加流程

4. 測量控制及測量報告上報

▼網管信元

5. 輔站添加

6. 空口輔站添加信令流程

7. gNR側的隨機接入

UE在LTE側發送RRC廉潔重配置完成后，就會嘗試接入NR;

以下三條信令因為是層1信令，所以無法通過LMT進行跟蹤。

NSA模式下，NR空口是沒有SRB的，只有DRB，所有的TTC信令只能通過LTE傳送。下圖MSG3，只有MAC CE，是不包含RRC信令的。

8. 輔站添加流程

9. 核心網側的傳輸地址更新

10. NSA輔站修改(主站觸發)

11. NSA輔站修改(輔站觸發)

12. 主站觸發的輔站釋放

13. 輔站觸發的輔站釋放

 

三、5G移動性信令流程