Понимание и использование RNTI в сетях 5G
Временный идентификатор радиосети (RNTI) служит временным идентификатором пользовательского оборудования (UE) в процессе взаимодействия с сетью в сетях 5G New Radio (NR). RNTI обеспечивает эффективное распределение ресурсов, идентификацию пользователей и сигнальные процедуры. Ниже мы рассмотрим методы использования RNTI, их назначение и новые типы, появившиеся в 5G.
Что такое RNTI и его использование в 5G?
RNTI (Radio Network Temporary Identifier) - это 16-битный идентификатор в беспроводной сети, используемый для однозначной идентификации объектов (таких как UE или конкретные экземпляры связи). Он способствует развитию связи, выступая в качестве ключа для декодирования управляющих сообщений и эффективного распределения ресурсов. Основные области применения RNTI в 5G включают: идентификацию, однозначную идентификацию UE в таких процессах, как случайный доступ и пейджинг. Распределение ресурсов, помощь в динамическом планировании и управлении передачей данных по восходящей и нисходящей линиям связи. Поддержка сигналов, обеспечивающая такие важные процессы, как хэндовер, пейджинг и передача системной информации.（5G）
Как использовать RNTI в сетях 5G
Чтобы эффективно использовать RNTI, сеть выделяет UE определенный тип RNTI в зависимости от сценария связи. Например:
В период случайного доступа: RA-RNTI идентифицирует UE, инициирующее соединение, и помогает в выделении начальных ресурсов.
Для пагинации: P-RNTI используется для уведомления UE о входящих вызовах или сообщениях.
В планировании: C-RNTI помогает управлять планированием восходящих и нисходящих каналов между UE и gNodeB (базовой станцией 5G).
Операторы и устройства должны внедрять процедуры динамического управления RNTI, особенно в сценариях высокоскоростной мобильной связи, таких как хэндоверы. RNTI имеет решающее значение для обеспечения плавного перехода между сотами и поддержания бесперебойного обслуживания.
РНТИ нового типа в 5G
В сетях 5G временный идентификатор радиосети (RNTI) представлен различными типами для поддержки расширенных функций и повышения гибкости работы сети, при этом каждый RNTI выполняет следующие функции:
1. RA-RNTI: используется для идентификации UE в процессе случайного доступа.
2. C-RNTI: Выделяется UE для общей связи.
3. TC-RNTI: используется во временных процедурах (таких как хэндовер).
4. SI-RNTI: Поддерживает передачу системной информации всем UE в соте.
5. P-RNTI: используется для идентификации UE в процессе пейджинга.
6. SP-CSI-RNTI: Для распределения ресурсов восходящего канала полупостоянный отчет CSI (информация о состоянии канала).
7. TPC-PUCCH-RNTI, TPC-PUSCH-RNTI, TPC-SRS-RNTI: Используется для управления мощностью передачи PUCCH (Physical Uplink Control Channel), PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) и SRS (Sounding Reference Symbol) соответственно.
8. INT-RNTI: управление прерываниями нисходящей связи.
9. SFI-RNTI: Указывает формат слота нисходящей линии связи.
10. MCS-C-RNTI: Поддержка конфигурации схемы модуляции и кодирования.
11. CS-RNTI: Конфигурация UE, специфичная для планирования.
12. SL-RNTI: используется для сценариев связи V2X (Vehicle-to-Everything) и sidechain.
Эти типы RNTI определены в соответствии со спецификацией 3GPP 38.321, направленной на удовлетворение требований 5G, включая повышенную мобильность, широкомасштабное подключение и связь с низкой задержкой.
Подробно:
SI-RNTI используется для широковещательной системной информации, назначается всем UE в соте, а не конкретным устройствам, с фиксированным значением 65535 (0xFFFF). SI-RNTI адресует все сообщения системной информации, передаваемые по логическому каналу BCCH и отображаемые на канал передачи DL-SCH, затем отображаемые на физический канал PDSCH. UE получает информацию о расписании системной информации путем декодирования PDCCH с использованием скремблированной SI-RNTI, пока не закончится полное сообщение SI или окно SI.
P-RNTI используется UE для приема пейджинговых сообщений, это также публичный RNTI с фиксированным значением 65534 (0xFFFE). Пейджинговые сообщения передаются по логическому каналу PCCH, отображаются на канал передачи PCH, а затем отображаются на физический канал PDSCH. gNB использует P-RNTI для скремблирования CRC PDCCH, чтобы отправить PDSCH с информацией о пейджинге, а информация о планировании передается UE по DCI.
RA-RNTI используется в процессе случайного доступа для gNB, чтобы ответить на преамбулу случайного доступа UE. RA-RNTI может быть адресована нескольким UE, и gNB использует свой скремблированный PDCCH CRC для отправки ответа случайного доступа (RAR), который передается по DL-SCH и сопоставляется с PDSCH. Несколько UE могут декодировать один и тот же RA-RNTI скремблированный PDCCH и обрабатывать ответ на основе его содержания.
TC-RNTI используется в процессе случайного доступа, особенно при доступе на основе соперничества. gNB выделяет временную C-RNTI в RAR, а UE использует это значение для 扰 последующей передачи сообщений. Если соревнование успешно, и UE не был назначен C-RNTI, временный C-RNTI обновляется до C-RNTI; при случайном доступе без соревнования UE должно отбросить TC-RNTI, полученный в RAR.
C-RNTI - это уникальный идентификатор, присвоенный каждому UE, используемый для идентификации соединения RRC и планирования конкретного UE. gNB использует C-RNTI для выделения UE ресурсов авторизации восходящего канала и нисходящего канала, а также для дифференциации передач восходящего канала между UE, обеспечивая независимость выделения ресурсов.
TPC-RNTI используется для управления мощностью в восходящем канале, включая три типа: TPC-PUSCH-RNTI, TPC-PUCCH-RNTI и TPC-SRS-RNTI. TPC-RNTI обычно выделяется группам UE, и gNB конфигурирует UE с TPC RNTI посредством RRC-сигнализации для регулировки мощности передачи PUSCH, PUCCH и SRS, тем самым оптимизируя производительность сети.
Задачи и проблемы РНТИ
Эффективное использование RNTI в 5G сопряжено с определенными трудностями: Эффективное распределение: Динамическое управление широким спектром RNTI при минимизации накладных расходов. Сложность декодирования: Убедиться, что UE правильно интерпретирует выделенные RNTI, избегая при этом ненужного потребления энергии. Безопасность: Предотвращение неправомерного использования RNTI, поскольку скомпрометированные идентификаторы могут привести к перебоям в распределении ресурсов и передаче сигналов.
Заключение
RNTI играют ключевую роль в функциональных аспектах сетей 5GNR, обеспечивая бесперебойную связь, распределение ресурсов и эффективную передачу сигнала. С внедрением новых типов RNTI сети 5G приобретают большую гибкость и производительность, способную удовлетворить разнообразные сценарии применения, такие как расширенная мобильная широкополосная связь, сверхнадежная связь с низкой задержкой и масштабный Интернет вещей. Понимание его реализации и назначения имеет решающее значение для оптимизации системы 5G и поддержки будущего развития.
