5G中UE的身份标识
5G终端标识和4G终端标识
5G终端标识和4G终端标识UE：User Equipment ，用户终端，即手机、无线网卡等。
在5G网络中使用到的身份标识有：•永久身份标识（SUPI，Subscription Permanent Identifier），5G中全球唯一用户标识，全网都据此标识来识别一个用户。
为了与EPC通用，3GPP接入时使用IMSI，在Non-3GPP接入时使用NAI。
•永久设备标识（PEI，Permanent Equipment Identifier），全球唯一，唯一标识一个设备，5G网络中是PEI。
类似于4G的IMEI。
•临时身份标识（5G Globally Unique Temporary Identifier），由核心网分配，用来避免在网络上传输永久身份标识，防止攻击者跟踪用户的位置及活动状况。
5G与4G用户标识5G协议针对UE身份安全进行了优化，网络中不再直接传递SUPI（Subsriber Permanent Identifier），而是使用加密后的SUPI，即SUCI（Subscription Concealed Identifier）。
AMF在安全流程之后可以获取到SUPI。
另外5G网络因为网络切片的引入，UE临时身份标识的格式发生了变化，当UE在5GS和E-UTRAN之间移动时，需要按照下图的映射关系将5G-GUTI映射成EPS GUTI，或者将EPS GUTI映射成5G GUTI，在相应的消息中带给AMF或MME。
5G-GUTI和4G GUTI对比如下图所示：5G UE临时身份标识中引入了AMF Set（集合）的概念，一个AMF集合由一些为给定区域和网络切片服务的AMF组成。
每个AMF Region由一个或多个AMF集合构成。
5G引入网络切片的概念后，将一个Region下的AMF按照对网络切片的支持能力划分为不同的集合，一个集合内的AMF对网络切片的支持能力完全相同（相当于4G的一个MME Pool）。
5gnr ue context setup request定义 -回复
5gnr ue context setup request定义-回复5G NR (New Radio) UE Context Setup Request定义5G NR（New Radio）是一种用于第五代移动通信网络的无线通信技术，其UE（User Equipment，用户设备）Context Setup Request是指在移动通信网络中，当新的UE设备尝试建立与基站的通信连接时发送给网络的请求。
UE Context Setup Request包含了多个字段，用于告知网络UE设备的相关信息，以建立新的通信会话。
本文将从UE Context Setup Request 的定义、目的、字段及其功能、建立过程以及相关应用方面，对其进行详细的解析。
首先，UE Context Setup Request是指在移动通信网络中，新的UE设备发送给网络的请求，以建立与基站的通信连接。
其目的是告知网络关于UE设备的相关信息，包括设备的身份识别、位置信息、支持的通信能力等，以便网络可以根据这些信息进行相应的配置和分配资源，建立新的通信会话。
UE Context Setup Request包含了多个字段，每个字段都承载着不同的信息，用于告知网络UE设备的各种属性和需求。
其中比较重要的字段包括：1. Device Type：设备类型字段用于告知网络UE设备的类型，比如手机、平板电脑等。
2. IMSI：国际移动用户识别码（International Mobile Subscriber Identity）字段，用于唯一标识UE设备。
3. TMSI：临时移动用户识别码（Temporary Mobile Subscriber Identity）字段，用于临时标识UE设备，以提高通信效率。
4. Location：位置信息字段，用于告知网络UE设备的当前位置，以便进行相关的位置管理和资源分配。
5. Capabilities：能力字段，用于告知网络UE设备所支持的通信能力，包括不同的网络频段、调制解调方式等。
5G RRC各种状态及流程
5G RRC各种状态及流程一、RRC状态RRC_IDLE：没有建立RRC连接监控通过DCI发送的P-RNTI短消息监控寻呼信道上的CN发起的使用5G-S-TMSI的寻呼执行邻接小区测量和小区选择或重选获取系统信息并发送SI请求RRC_CONNECTED：已经成功建立RRC连接UE存储了AS层上下文传输单播数据到（从）UE监控通过DCI发送的P-RNTI短消息监控与共享数据信道相关联的控制信道，以确定数据是否被调度提供信道质量和反馈信息执行邻接小区测量和测量上报获取系统信息.RRC_INACTIVE：已经成功建立RRC连接，但处于INACTIVEZ状态监控通过DCI发送的P-RNTI短消息监控寻呼信道上的CN发起的使用5G-S-TMSI的寻呼和使用fullI-RNTI的RAN寻呼执行邻接小区测量和小区选择或重选当移出配置的基于RAN的通知区域，周期性执行基于RAN的通知区域更新获取系统信息并发送SI请求下图展示了UE的状态机及在NR上的状态迁移。
UE的状态机及在NE上的状态迁移下图展示了UE的状态机及在NR/5GC、E-UTRA/EPC和E-UTRA/5GC之间的状态迁移。
UE的状态机及在各个系统中的状态迁移二、各种RRC流程介绍信令无线承载（SRBs）信令无线承载被定义为只传输RRC消息和NAS消息的承载，具体为：SRB0：使用CCCH逻辑信道传输RRC消息SRB1：使用DCCH逻辑信道传输RRC消息以及SRB2建立之前的NAS消息SRB2：使用DCCH逻辑信道传输NAS消息，SRB2的优先级比SRB1低，可能在AS安全激活之后配置。
SRB3：在EN-DC、NGEN-DC、NR-DC场景下使用，在SN添加和SN Change过程中建立和释放SRB3，使用SRB3发送SN RRC Reconfiguration、SN RRC Reconfiguration Complete、SN Measment Report、SN Failure Information。
开启5G无线网络的钥匙-RNTI
开启5G无线网络的钥匙-RNT1#5G#无线网络临时标识#RNT1作为无线网络临时标识∙RNTI,用于终端(UE)在小区中不同阶段的标识,其中包括寻呼和g NB下发的功控及系统其他消息(OSI)解码；终端在5G中RNTI有:PRNTI,SI-RNTI,RA-RNTI,TemporaryC-RNTI,C-RNTI,MCS-C-RNTI,CS-RNTI,TPC-PUCCH-RNTI,TPC-P USCH-RNTI,TPC-SRS-RNTI,INT-RNTI,SFI-RNTI,I-RNTI和SP-CSI-RNTI；他们中除I-RNT1外，其他长度都是2个字节(16位bits)；它们分别用于CRC位附加，在传输之前对CRC加扰(上行链路)。
5G中RNTI列表P∙RNTI(寻呼标识)UE使用P-RNT1来接收(解码)下行链路中的寻呼消息，也用于通过DC1与P-RNT1一起发送“短消息”来通知UE有关S1修改和E r rWS/CMAS通知。
根据Si-Schedu1ingInfo配置，UE收到“短消息”后应获取“ETWS主要通知”的SIB6或“ETWS次要通知”的SIB7或CMAS通知的SIB8。
寻呼消息和短消息都寻址到PDCCH上的P∙RNTI,但是在PCCH逻辑信道上发送寻呼时SI修改/ETWS/CMAS直接通过PDCCH发送。
P-RNTI是通用RNTI,它没有明确分配给那个UEo取值范围为0—65534(OxFFFE)0PDCCHDCJ格式1_0用于S1修改∕ETWS∕CMAS目的的寻呼和通知。
寻呼消息由映射到PCH传输信道的PCCH逻辑信道承载。
PCH传输信道被映射到PDSCH 物理信道。
gNB使用P-RNTI对PDCCH的CRC进行加扰,以传输承载寻呼信息的PDSCHoSI∙RNTI(系统信息接收)S1RNTI用于标识下行链路中的广播和系统信息。
它是通用RNT1没有明确分配给那个UE。
S1-RNT1取范围为0~~65534(O X FFFE)OPDCCHDC〕格式1o用于S1目的。
CU与DU拆分后5G终端标识
在5G无线网络拆分为CU与DU单元后，当终端(UE)在NG-RAN节点或AMF中创建新的与UE相关逻辑连接时，将为它分配相应标识(AP ID);之后AP ID是终端(UE)在网络内唯一标识，也是与节点(NG-RAN节点或AMF)内的NG接口，Xn接口，F1接口，E1接口或W1接口相关联的逻辑连接关键。
图1.CU与DU拆分后的5G网络架构在接收到终端(UE)新AP ID消息后，接收节点将在逻辑连接期间存储终端(UE)的AP ID，并分配用于识别与UE关联的逻辑连接的AP ID，将其与先前从发送节点接收到的新AP ID一起包含在返回给发送节点的第一个消息中。
在后续的往返发送节点的消息中，发送节点和接收节点的AP ID都应包括在内。
图2.CU与DU拆分gNB内接口5G网络为终端(UE)在NG，Xn，F1和E1接口分配的AP ID如下：1.UE NGAP ID这是终端连接到核心网之后为其分配的"RAN UE NGAP ID"，也是通过gNB 的NG接口唯一标识UE。
当AMF接收到一个RAN UE NGAP ID时，它将在该UE相关逻辑NG连接的持续时间内存储它。
其也将包含在所有与UE相关的NGAP信令中。
"RAN UE NGAP ID 在逻辑NG-RA节点内应是唯一的。
2.AMF UE NGAP ID这是AMF为终端分配的“AMF UE NGAP ID”，也是AMF内的NG接口唯一标识UE。
当一个NG-RAN节点接收到一个AMF UE NGAP ID时，它应该在这个UE相关逻辑NG连接的持续时间内存储它。
该ID将会包含在所有与UE相关的NGAP信令中。
"AMF UE NGAP ID"在AMF集中应是唯一的。
3.Old NG-RAN UE XnAP ID这是终端(UE)在源(Old)NG-RAN节点分配的UE XnAP ID，以便在源NG-RAN节点内通过Xn接口唯一标识UE。
5G无线技术及部署5G信令流程
第五章5G信令流程l信令是一种消息机制。
通过这种机制，构成通信网的用户终端以及各个业务节点之间可以互相交换各自的状态信息，还能提出对其他设备的接续要求，从而使网络作为一个整体运行。
l信令系统是通信网的神经系统，是通信网必不可少、非常重要的组成部分。
本章主要介绍了5G信令流程概述、NSA和SA组网接入流程、移动性管理流程。
在介绍具体信令流程的时候，对其中具体的每条信令步骤进行了解读，进而加深对NR工作原理的理解。
l学完本课程后，您将能够：p掌握5G信令流程基础知识p掌握5G接入流程p掌握5G移动性管理流程p掌握5G释放流程5.1 5G信令流程基础5.2 NR接入流程5.3 NR移动性管理流程5.4 NR释放流程5.1 5G信令流程基础5.1.1 5G网络的基本架构5G的无线网络被称为NR-RAN ，对应的网元是gNodeB，主要功能和eNodeB基本类似，包括无线资源管理、无线承载控制、无线准入控制、移动性控制、调度等，5G的核心网被称为5GC网，其包含AMF、UPF、SMF等网元。
5G网络的基本架构l5G网络组成包括p无线网络：NR (New RAN)p核心网：NGC （Next Generation Core)l5G无线网络接口包括：p Xnp NG-C（控制面板）p NG-U（用户面）p Uu（无线空口）5G网络的基本架构l5G的主要网元p NG-RAN(接入网)：gNB组成p5GC(核心网)：AMF(控制面)，UPF(用户面)l5G的网络接口p Xn接口：gNB之间的接口，支持数据和信令传输p NG接口：NG2连接AMF，NG3连接UPF的接口l有两种NG-RAN节点p gNB 和UE之间使用NR 控制面和用户面协议p ng-eNB和UE之间使用e-UTRA 控制面和用户面协议网络架构：5G网络基本架构l与LTE相比，5G核心网控制面的逻辑功能进行了细分，AMF和SMF分离为两个逻辑节点网络架构：NGCVs EPCEPC网元功能对应NGC网络功能MME移动性管理AMF 鉴权管理AUSF PDN会话管理SMFPDN-GWPDN会话管理用户面数据转发UPFSGW用户面数据转发PCRF计费及策略控制PCF HSS用户数据库UDM无线网架构承载网架构核心网架构5G网络的基本架构l（1）AMF：注册管理，连接管理，可达性管理，移动性管理，接入鉴权，合法监听，转发UE和SMF间会话管理的消息。
LTE系统中各类ID介绍
▊IMSI国际移动用户识别码（IMSI：International Mobile Subscriber Identification Number）是区别移动用户的标志，储存在SIM卡中，可用于区别移动用户的有效信息。
其总长度不超过15位，同样使用0～9的数字。
其中MCC是移动用户所属国家代号，占3位数字，中国的MCC规定为460；MNC是移动网号码，由两位或者三位数字组成，中国移动的移动网络编码（MNC）为00；用于识别移动用户所归属的移动通信网；MSIN是移动用户识别码，用以识别某一移动通信网中的移动用户。
国际上为唯一识别一个移动用户所分配的号码。
IMSI共有15位，其结构如下：MCC+MNC+MSIN▊PLMN IDPublic Land Mobile Network ID，公共陆地移动网络ID, 由政府或它所批准的经营者，为公众提供陆地移动通信业务目的而建立和经营的网络标识。
PLMN = MCC + MNC，例如中国移动的PLMN为46000，中国联通的PLMN为46001。
▊MCCMobile Country Code 移动设备国家代码三个数字，如中国为460。
▊MNC移动设备网络代码（Mobile Network Code，MNC）是与移动设备国家代码（Mobile Country Code，MCC）（也称为“MCC / MNC”）相结合，以用来表示唯一一个的移动设备的网络运营商。
由所在国家分配，通常2~3数字组成。
▊MSINMobile Subscriber Identification Number 移动用户识别号码10-11位，其结构如下：CC+M0M1M2M3+ABCDCC由不同运营商分配，其中的M0M1M2M3和MDN号码中的H0H1H2H3可存在对应关系，ABCD四位为自由分配。
▊GUTIGlobally Unique Temporary UE Identity，全球唯一临时UE标识。
5gnsa信令流程
5gnsa信令流程5GNSA是5G下一代移动通信网络的一项关键技术，其信令流程是指移动设备与5G核心网之间的通信过程。
下面我们来详细介绍5GNSA信令流程。
1.设备接入网络（Device Access Network）在设备接入网络（Device Access Network）阶段，用户设备（UE）首先通过无线接入层（Radio Access Network，简称RAN）的控制平面接入5GNSA核心网。
这个过程又称为“RAN接入认证”。
用户设备发送一个初始接入请求，包含设置连接的无线接入技术和网络标识，向RAN 发起连接请求。
RAN会向设备返回一个消息，包含网络选择和请求用户身份验证等信息。
设备需要回复一个消息，包含其身份验证信息和位置信息。
2.设备注册（Device Registration）在设备注册（Device Registration）阶段，设备向5GNSA核心网注册，并获得核心网对其进行识别和管理的必要参数。
这个过程又称为“用户设备注册”。
在设备接入网络成功后，设备会向核心网注册，并接收参数以便核心网能够识别和管理该设备。
这些参数包括设备临时标识（Temporary UE Identity，简称TUEID）、核心网为设备分配的标识（Permanent Equipment Identity，简称PEI）、5G服务打包数据结构（Service Data Packet Information，简称SDPI）等。
注册成功后，设备可通过核心网与其他设备进行通信。
3.用户身份认证（User Identity Authentication）在用户身份认证（User Identity Authentication）阶段，核心网向设备发起身份验证请求，以确保设备是合法的，并可访问核心网所提供的服务。
这个过程又称为“UE身份验证”。
核心网向设备发送身份验证请求，设备需要回应有效的身份验证信息。
验证信息可以是设备持有的许可证，也可以是设备所属的组织的身份验证证书。
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5G系统——5G-GUTI、5G-TMSI、5G-S-TMSI、SUPI、SUCI
1. 5G-GUTI定义
5G-GUTI(5G Globally Unique Temporary UE Identity )：5G全局唯一的临时UE标识，5G系统下使用5G-GUTI的目的是减少在通信中显示使用UE的永久性标识，提升安全性。
5G-GUTI由两部分组成：1）第一部分标识是由哪个AMF分配的5G-GUTI，2）第二部分表示UE在AMF内唯一的id。
<5G-GUTI> = <GUAMI><5G-TMSI>
其中，<GUAMI> = <MCC><MNC><AMF Identifier>
<AMF Identifier> = <AMF Region ID><AMF Set ID><AMF Pointer>
5G-TMSI：长32bit，AMF内唯一
AMF Region ID：长8bit
AMF Set ID：长10bit
AMF Pointer：长6bit
2. 5G-GUTI和GUTI的映射
EPS下使用的GUTI格式为：
<GUTI> = <MCC><MNC><MME Group ID><MME Code><M-TMSI>
2.1 5G-GUTI到GUTI的映射
当UE从5G移动到4G（E-UTRAN）时，需要执行5G-GUTI到GUTI的映射。
5GS <MCC> 映射到E-UTRAN <MCC>
5GS <MNC> 映射到E-UTRAN <MNC>
5GS<AMF Region ID>和<AMF Set ID>的高8位映射到E-UTRAN<MME Group ID>
5GS<AMF Set ID>低2位和<AMF pointer>映射到E-UTRAN<MME Code>
5GS<5G-TMSI>映射到E-UTRAN<M-TMSI>
如下图所示
3. 5G-S-TMSI
5G-S-TMSI是5G-GUTI的缩短形式，引入5G-S-TMSI是为了使空口信令消息更小，提升空口效率。
例如寻呼时，只需要用5G-S-TMSI寻呼移动台即可。
<5G-S-TMSI> = <AMF Set ID><AMF Pointer><5G-TMSI>
4. SUPI和SUCI
SUPI是5G网络中用户的唯一永久身份标志，类似于LTE网络中的IMSI，SUPI和SUCI分别构成如下
5G中的SUPI相当于LTE中的IMSI，但是和IMSI不同的是，该用户永久身份信息永远不会出现的空口上。
以往使用IMSI 的场合（如初次registration，Identify procedure等），5G网络将会使用SUCI。
所谓的SUCI就是SUPI的加密版本，具体的加密方式参见3GPP TS 33.501附录C.3，该加密过程可以简单概括为，使用椭圆曲线的PKI加密机制，利用两对公私钥的特殊性质：公钥1*私钥2=公钥2*私钥1，实现SUPI加密为SUCI，这样既能保证空口SUPI不被泄露，还保证了UE和网络的鉴权的正常进行。