5G (NR) Terminal (UE) RRC_INACTIVE Stan (1)

I. Stan INACTIVE_RRCjest fundamentalną innowacją architektoniczną w 5G (NR), zaprojektowaną w celu rozwiązania krytycznych problemów z opóźnieniami i obciążeniem sygnalizacyjnym, które trapiły sieci LTE. W 4G (LTE), częste przejścia między stanami RRC_IDLE i RRC_CONNECTED terminala (UE) powodowały ogromne obciążenie sygnalizacyjne sieci i wprowadzały kary za opóźnienia podczas odzyskiwania usługi, co jest szczególnie problematyczne dla nowoczesnych wzorców użytkowania smartfonów charakteryzujących się częstymi, małymi transmisjami danych. Stan RRC_INACTIVE wypełnia lukę między stanami w pełni połączonymi i w pełni rozłączonymi, umożliwiając szybkie odzyskiwanie usługi przy jednoczesnym zachowaniu efektywności energetycznej i redukcji sygnalizacji sieci rdzeniowej.

II. Potrzeba stanu RRC_INACTIVEwynika z ograniczeń 4G (LTE) i wymagań 5G: W sieciach 4G (LTE), przedłużająca się nieaktywność użytkownika wyzwala przejście do stanuRRC_IDLEw celu oszczędzania energii. Jednak przywrócenie do stanu RRC_CONNECTED wymaga ponownego ustanowienia połączenia RRC, co wiąże się z dużą ilością interakcji sygnalizacyjnych RRC i wprowadza znaczne opóźnienia. We współczesnych aplikacjach mobilnych terminale często generują serie małych pakietów danych (takich jak aktualizacje w mediach społecznościowych, wiadomości błyskawiczne i dane z czujników IoT), co prowadzi do powtarzających się przejść stanu "IDLE-CONNECTED-IDLE", obciążając zarówno interfejs radiowy, jak i sieć rdzeniową.

III. Zalety RRC_INACTIVEsą trojakie:

• Zredukowane obciążenie sygnalizacyjne: Zarówno UE, jak i gNB przechowują kontekst warstwy dostępu (AS) UE, więc pełny proces ponownego ustanawiania RRC nie jest wymagany podczas odzyskiwania usługi.
• Zredukowane opóźnienie przejścia: Przejście stanu z INACTIVE do CONNECTED jest znacznie szybsze niż z IDLE do CONNECTED, ponieważ konfiguracja nośnika radiowego jest zachowana.
• Utrzymana łączność z siecią rdzeniową: UE pozostaje w stanie CM-CONNECTED w odniesieniu do sieci rdzeniowej 5G (5GC), co oznacza, że połączenie UE na interfejsie NG między gNB a AMF pozostaje aktywne.

IV. Architektura Stanu RRC:Terminal 5G (NR) (UE) może znajdować się w trzech różnych stanach RRC:

• RRC_IDLE: Połączenie RRC nie istnieje; UE wykonuje selekcję/reselektcję komórek i nasłuchuje stronicowania. Zarówno UE, jak i kontekst AS sieci zostały zwolnione.
• RRC_INACTIVE: Połączenie RRC jest zawieszone, a kontekst AS jest zachowany; UE monitoruje stronicowanie w skonfigurowanym obszarze RAN Notification Area (RNA), a jego zachowanie jest podobne do stanu IDLE w celu oszczędzania energii.
• RRC_CONNECTED: Połączenie RRC jest aktywne i przydzielono dedykowane zasoby; UE wymienia dane płaszczyzny użytkownika i płaszczyzny kontrolnej.

V. Zarządzanie Połączeniami Terminala (UE): W systemie 5G zarządzanie połączeniami terminala (UE) w NAS (Non-Access Stratum) współdziała z RRC w dwóch stanach; są to:

• CM-IDLE: Odpowiada stanowi RRC_IDLE; nie ma połączenia NG między gNB a AMF;
• CM-CONNECTED: Odpowiada stanom RRC_CONNECTED i RRC_INACTIVE; połączenie sygnalizacyjne NG między gNB a AMF pozostaje aktywne.