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

I. De RRC_INACTIVE-toestandis een fundamentele architecturale innovatie in 5G (NR), ontworpen om de kritieke latentie- en signaleringsoverheadproblemen aan te pakken die LTE-netwerken teisterden. In 4G (LTE) veroorzaakten frequente overgangen tussen de RRC_IDLE- enRRC_CONNECTEDtoestanden van de terminal (UE) een enorme netwerksignaleringsbelasting en introduceerden latentieboetes tijdens serviceherstel, wat met name problematisch is voor moderne smartphonegebruikspatronen die worden gekenmerkt door frequente kleine datatransmissies. De RRC_INACTIVE-toestand overbrugt de kloof tussen volledig verbonden en volledig verbroken toestanden, waardoor snel serviceherstel mogelijk is, terwijl de energie-efficiëntie behouden blijft en de signalering van de kernnetwerk wordt verminderd.

II. De behoefte aan RRC_INACTIVEvloeit voort uit de beperkingen van 4G (LTE) en de vereisten van 5G: In 4G (LTE)-netwerken activeert langdurige inactiviteit van de gebruiker een overgang naar deRRC_IDLEtoestand om energie te besparen. Het herstellen naar deRRC_CONNECTEDtoestand vereist echter het opnieuw tot stand brengen van de RRC-verbinding, wat een grote hoeveelheid RRC-signaleringsinteractie met zich meebrengt en aanzienlijke latentie introduceert. In moderne mobiele applicaties genereren terminals vaak bursts van kleine datapakketten (zoals updates op sociale media, instant messages en IoT-sensorgegevens), wat leidt tot herhaalde "IDLE-CONNECTED-IDLE"-toestands overgangen, die zowel de radio-interface als het kernnetwerk belasten.

III. De voordelen van RRC_INACTIVEzijn drieledig:

• Verminderde signaleringsoverhead:Zowel de UE als de gNB slaan de access stratum (AS)-context van de UE op, dus een volledig RRC-herstelproces is niet vereist tijdens serviceherstel.
• Verminderde overgangslatentie:De toestands overgang van INACTIVE naar CONNECTED is veel sneller dan van IDLE naar CONNECTED omdat de radio bearer configuratie behouden blijft.
• Behouden connectiviteit met het kernnetwerk:De UE blijft in de CM-CONNECTED-toestand ten opzichte van het 5G-kernnetwerk (5GC), wat betekent dat de verbinding van de UE op de NG-interface tussen de gNB en de AMF actief blijft.

IV. RRC-toestandsarchitectuur:Een 5G (NR)-terminal (UE) kan zich in drie verschillende RRC-toestanden bevinden:

• RRC_IDLE:De RRC-verbinding bestaat niet; de UE voert celselectie/herselectie uit en luistert naar paging. Zowel de AS-context van de UE als van het netwerk zijn vrijgegeven.
• RRC_INACTIVE:De RRC-verbinding is opgeschort en de AS-context wordt behouden; de UE bewaakt paging binnen het geconfigureerde RAN Notification Area (RNA) en het gedrag is vergelijkbaar met de IDLE-toestand om energie te besparen.
• RRC_CONNECTED:De RRC-verbinding is actief en er zijn dedicated resources toegewezen; de UE wisselt user plane- en control plane-data uit.

V. Terminal (UE) Verbindingsbeheer:In het 5G-systeem werkt terminal (UE) verbindingsbeheer in de NAS (Non-Access Stratum) samen met RRC in twee toestanden; dit zijn:

• CM-IDLE:Komt overeen met de RRC_IDLE-toestand; er is geen NG-verbinding tussen de gNB en AMF;
• CM-CONNECTED:Komt overeen met de RRC_CONNECTED- en RRC_INACTIVE-toestanden; de NG-signaleringsverbinding tussen de gNB en AMF blijft actief.