無線接口架構
NR 整體架構
| 2.3 RRC 層 |
RRC（Radio Resource Control）層是控制面的高層，主要負責控制 L1/L2完成空口資源傳輸，并為 NAS 層提供資訊傳輸服務。
2.3.1 RRC 層功能
RRC 層的功能可以分為以下五大類。
（1）系統消息廣播：公共 NAS 消息；RRC_IDLE、RRC_INACTIVE 狀态UE 的資訊；RRC_CONNECTED 狀态 UE 的資訊；公共頻道資訊；CMAS 通知。
（2）RRC 連接配接控制：尋呼；建立/修改/暫停/恢複/釋放 RRC 連接配接；初始安全激活；建立/修改/激活 SRB/DRB；DC、CA 模式的小區管理；無線鍊路故障恢複。
（3）移動性管理：切換和上下文傳輸；RAT 移動性；安全激活。
（4）測量配置報告：建立/修改/釋放測量；建立和釋放測量 GAP；測量報告。
（5）其他功能：NAS 資訊傳輸；UE 無線接入能力傳輸；安全功能，包括密鑰管理；QoS 管理。
2.3.2 RRC 狀态
NR 支援 3 種 RRC 狀态，包括 RRC_IDLE（空閑态）、RRC_INACTIVE（去激活态）和 RRC_CONNECTED（連接配接态），如圖 2-9 所示。
當 UE 處于 RRC_IDLE 狀态時，其特征是 UE 未保留 RRC 上下文（RRCContext）。RRC 上下文是 UE 與網絡之間建立通信的關鍵參數，具體包括安全上下文、UE 能力資訊等。這也意味着，UE 尚未與核心網 NGC 建立連接配接，即處于 CN_IDLE 狀态。此時，UE 不存在待傳送的資料，自身将進入休眠（Sleep）狀态，關閉收發單元以降低功耗。處于空閑态的 UE 僅周期性地喚醒以接收可能的尋呼消息，即 Paging DRX（不連續接收）。
當 UE 處于 RRC_CONNECTED 狀态時，UE 已建立了 RRC 上下文，UE與網絡之間建立通信所必需的全部參數均已為通信雙方所知，網絡為接入的UE 配置設定了 C-RNTI，UE 與核心網則處于 CN_CONNECTED 狀态。此時，如UE 正在傳送資料，則處于連續接收狀态，直至資料傳送完成而進入等待狀态時，切換為連接配接态 DRX 以節省功耗。如果後續還有資料待傳送，則 UE再次傳回連續接收狀态。此時，由于 RRC 上下文已建立，UE 離開連接配接态DRX 并準備連續接收所需的切換時間相對于從空閑狀态切換到連接配接狀态的時間要短得多。
綜上可知，RRC 狀态不僅影響 UE 的發射功率，還影響處理時延。在 LTE中僅支援 RRC_IDLE 和 RRC_INACTIVE 兩種狀态是符合網絡需求的。但是，未來 NR 網絡将存在大規模的靜态物聯網。這類靜态物聯網終端具有海量連接配接、小資料分組、密集發送的特點，部分還對時延有一定的敏感性。那麼，如果終端頻繁在 RRC_IDLE 狀态和RRC_CONNECTED 狀态之間切換，将引起極大的信令開銷以及不必要的連接配接時延。而如果讓這類終端長時間駐留在RRC_CONNECTED 狀态，海量的連接配接數又将導緻極大的功耗。是以，NR 引入了一個新的 RRC 狀态，即 RRC_INACTIVE。
當 UE 處于 RRC_INACTIVE 狀态時，UE 和網絡之間保留了 RRC 上下文，UE 與核心網也處于 CN_CONNECTED 狀态。此時，切換到連接配接态以進行資料接收的流程是相對快速的，且無須産生額外的核心網信令開銷。此外，處于RRC_INACTIVE 狀态的 UE 也同樣會進入休眠狀态。是以，RRC_INACTIVE狀态能夠滿足降低連接配接時延、減小信令開銷和功耗的需求。
需要強調的是，RRC_IDLE、RRC_INACTIVE 和 RRC_CONNECTED 三者的主要不同還在于移動性管理方面。對于 RRC_IDLE 和 RRC_INACTIVE，UE的移動性是通過 UE 進行小區重選來實作管理的，而 RRC_CONNECTED 狀态下的 UE 移動性則是由網絡側基于測量進行管理的。
NR RRC 狀态的切換如圖 2-10 所示。RRC_IDLE 和 RRC_CONNECTED 狀态，以及 RRC_INACTIVE 和 RRC_CONNECTED 狀态之間均可以支援雙向切換。但是，RRC_IDLE 無法直接切換到RRC_INACTIVE 狀态，反之則可以。此外，目前， R15 協定中對于 RRC_CONNECTED 狀态如何切換到RRC_INACTIVE 狀态，以及 RRC_INACTIVE 如何切換到 RRC_IDLE 狀态的标準化仍處于 FFS（未來繼續研究）狀态。
當 NR 與 LTE 共存時，NR RRC 與 LTE RRC 的狀态互動如圖 2-11 所示。注意到，UE 可以在 NR RRC_IDLE 和 LTE RRC_IDLE 之間雙向重選，但當 UE處于 NR RRC_INACTIVE 狀态時，隻能從 NR RRC_INACTIVE 重選到 LTERRC_IDLE 狀态，而不能反向重選。
此外，NR RRC 也支援與 UMTS/GSM RRC 的互動，如圖 2-12 所示。
2.3.3 NR 與 LTE RRC 層的對比
NR RRC 層協定基本與 LTE 一緻，但 NR RRC 層對功能進行了擴充。除了引入新的 RRC 狀态 RRC_INACTIVE 外，NR RRC 還支援 EN-DC（LTE-NR 雙連接配接）中的 RRC 獨立連接配接和 RRC 分集。
RRC 獨立連接配接是指除作為主站的 eNB 外，作為從站的 gNB 也可獨立地配置網絡到 UE 之間的 RRC 連接配接，如圖 2-13 所示。這種配置方式可以降低傳輸時延和回傳鍊路上的信令開銷，實作快速、高效的RRC 配置以及對多連接配接鍊路的優化管理。
RRC 分集是指主站 MeNB的 RRC 消息可以被複制，并通過主站 MeNB 和從站 SeNB 向 UE發送相同的 RRC 消息，通過這種方式保證 RRC 消息傳送的可靠性，如圖 2-14 所示。通過配置RRC 分集的方式，在切換過程中也能避免無線鍊路失敗以及RRC 連接配接重建的過程，進而提高切換性能，保證使用者的無縫移動性。