UE kết nối mạng 5G NR như thế nào?

UE tìm vị trí SSB, đồng bộ sơ bộ, xác định PCI và giải mã MIB. MIB là bước khởi đầu, chưa phải toàn bộ cấu hình cell.

Dựa trên MIB và quy tắc common search space, UE tìm lệnh lập lịch cho PDSCH mang SIB1. DCI là thông tin điều khiển, không phải SIB1.

UE đọc cấu hình cell, tham số truy nhập và thông tin random access; kiểm tra cell có thích hợp để lựa chọn/camping không.

Khi cần và được cấu hình, UE theo dõi lịch phát các system information khác. Không phải mọi lần kết nối đều có bước này.

UE nhận thêm thông tin hệ thống nếu cần, chẳng hạn thông tin dành cho một tính năng hoặc loại truy nhập cụ thể.

UE phát preamble trên PRACH occasion phù hợp. Đây là uplink, chiều UE → gNB; UE bắt đầu cho gNB biết có một yêu cầu truy nhập.

gNB chỉ cho UE nơi có PDSCH mang Random Access Response; RA-RNTI giúp UE nhận diện phản hồi theo cơ hội PRACH.

RAR cung cấp Timing Advance, UL grant cho Msg3 và temporary C-RNTI trong trường hợp tương ứng.

UE dùng tài nguyên UL được cấp để gửi yêu cầu thiết lập kết nối RRC; trong contention-based access đây là điểm gNB nhận dạng yêu cầu của UE.

gNB cấp tài nguyên downlink để UE nhận phản hồi và thông tin giải quyết tranh chấp; chi tiết RNTI/DCI tùy trạng thái RA.

UE nhận RRCSetup trong ví dụ này và hoàn tất contention resolution. Random access đã tiến tới mục tiêu, nhưng NAS registration chưa kết thúc.

Một ví dụ về UL grant: gNB báo tài nguyên để UE truyền PUSCH. DCI format phụ thuộc cấu hình và điều kiện, không cố định cho mọi trường hợp.

UE phản hồi việc giải mã downlink transport block. ACK thuộc cơ chế HARQ của lớp thấp, không có nghĩa AMF đã chấp nhận registration.

UE xác nhận hoàn thành RRC setup và có thể kèm yêu cầu NAS Registration. gNB chuyển NAS lên AMF trong 5GC.

gNB chỉ vị trí PDSCH mang NAS Identity Request trong kịch bản minh họa.

AMF có thể yêu cầu UE cung cấp định danh thích hợp khi thông tin hiện có chưa đủ. Không phải luôn cần phát bản tin này.

Phản hồi tầng truyền dẫn về transport block downlink đã nhận.

gNB cấp tài nguyên PUSCH cho phản hồi danh tính.

UE gửi phản hồi NAS; gNB chuyển tới AMF.

Chỉ vị trí gói downlink chứa yêu cầu xác thực.

Mạng bắt đầu thủ tục xác thực dựa trên thông tin và khóa từ các chức năng thích hợp trong 5GC và USIM.

UE phản hồi transport block đã nhận, tách biệt với tính đúng sai của kết quả xác thực NAS.

Cấp tài nguyên truyền bản tin NAS phía uplink.

UE trả lời thử thách xác thực. Mạng kiểm tra kết quả trước khi đi tiếp.

Cấp tài nguyên cho NAS Security Mode Command.

AMF chỉ định và xác nhận ngữ cảnh/thuật toán bảo mật NAS được thỏa thuận theo thủ tục.

ACK vận chuyển downlink, không phải Security Mode Complete.

Cấp tài nguyên cho UE trả lời qua PUSCH.

UE xác nhận hoàn tất thủ tục bảo mật NAS tới AMF.

Giao tài nguyên downlink cho thủ tục RRC security sắp tới.

gNB kích hoạt bảo mật Access Stratum cho liên kết vô tuyến theo ngữ cảnh bảo mật tương ứng.

Xác nhận nhận transport block ở lớp thấp.

Cấp tài nguyên UE gửi phản hồi RRC.

UE xác nhận thủ tục thiết lập bảo mật RRC hoàn tất.

Chuẩn bị tài nguyên cho thông tin cấu hình RRC và phản hồi đăng ký.

Trong ví dụ, NAS Registration Accept được chuyển cùng giai đoạn với cấu hình RRC. Hai thông điệp có điểm cuối và mục đích khác nhau.

ACK xuống tới transport block, không thay thế phản hồi RRC/NAS ở bước cao hơn.

Giao tài nguyên để UE gửi phản hồi điều khiển.

UE xác nhận cấu hình RRC và, khi áp dụng, hoàn tất registration NAS. Chúng có thể đi trong các bản tin/đợt truyền riêng.

Cấp tài nguyên uplink cho yêu cầu session.

UE chuyển NAS Session Management message tới core qua RRC, gNB và AMF; SMF xử lý yêu cầu phiên.

Cấp tài nguyên để trả thông tin về phiên dữ liệu.

Core trả kết quả session. Trong triển khai thực tế còn có thiết lập tài nguyên user plane và có thể RRCReconfiguration cho DRB/QoS.

UE phản hồi transport block. Đây không phải dấu mốc duy nhất chứng minh user-plane đã hoàn toàn sẵn sàng.