5G/NR RRC概述

一、RRC基本概念

RRC(Radio Resource Control, 無線資源控制)，是整個無線通訊協議棧接入層的訊息配置中心以及控制中心，其重要性不言而喻 。

首先，可將RRC層理解為網路和UE(User Equiment, 使用者裝置(說白了就是手機))都應該理解的通用語言。如你所知，UE和網路之間是透過無線通道進行通訊的。為了使真實的資料交換成功，參與通訊的每個部分都應交換大量資訊。換句話說，通訊的最終目標是在通訊雙方之間交換資料(使用者資料)。但是要做到這一點，有很多事情(尤其是很多下層問題)需要共同配置。在低端通訊系統的情況下，這些通用配置是在產品投放市場之前完成的，一旦釋出，這些配置就不會更改。但是，在許多高階通訊系統(例如，蜂窩通訊)中，這些配置應動態地改變，以在通訊時獲得最佳配置。然而，問題在於，通訊雙方如何就這些通用配置達成協議?為此，我們需要一種特殊的控制機制來在通訊雙方之間交換有關這些配置的資訊。該控制機制的最終實現稱為RRC。

其次，每個通訊方(網路和UE)的RRC的另一個主要作用是充當每個系統內所有較低層的控制中心。UE或基站內所有較低層的集合稱為“無線資源”(即，使無線通訊成所需的資源)。

那麼，RRC的主要作用是給其下層(PHY，MAC，RLC，PDCP)控制或配置所有無線資源，從而可以使得在UE與基站(例如，gNB，eNB，NB，BTS等)之間進行通訊。

在本文中，我將簡要介紹NR中的RRC。實際上，RRC是一個巨大的話題，協議厚度高達500+頁，因為它涉及整個協議棧。因此，很難在一篇短短的博文中就描述RRC的全部細節。因此，我只在此博文中討論整個RRC的結構/功能，而有關更多詳細資訊，我將後續透過文章持續更新。

二、RRC在NR中的狀態

僅考慮NR中的RRC時，其狀態躍遷如圖1所示。與LTE RRC有什麼區別嗎?是的，可能已經注意到NR中引入了新的狀態。這是“NR RRC_INACTIVE”。而隨著協議的演進，LTE RRC在協議R13後也引入了這個新的狀態。那麼為什麼引用這個新的狀態?可參考文章：5G/NR 為什麼RRC新增RRC_INACTIVE態?。

圖1 NR中RRC狀態躍遷示意圖(見38.331 圖4.2.1-1)

在NR中，在RRC_CONNECTED和RRC_IDLE之間存在一個新增的RRC_INACTIVE，該狀態基站/UE可以選擇保持不活動狀態，而無需在沒有業務資料傳輸時完全釋放RRC建立的承載，可在RRCRelease訊息中攜帶SuspendConfig，其如圖2所示。同時，在必要時可透過RRCResume快速切換回RRC_CONNECTED態，RRCResumeRequest配置訊息如圖3所示。

圖2 RRCRelease訊息示意圖(注：SuspendConfig是可選配置)

圖3 RRCResumeRequest訊息示意圖

三、NR RRC與LTE RRC互動

NR RRC不僅涉及NR，而且還涉及其他無線技術。NR RRC和LTE RRC的互動示意圖如圖4所示：

圖4 NR/5GC, E-UTRA/EPC和 E-UTRA/5GC之間的RRC狀態躍遷示意圖(見38.331 圖4.2.1-2)