無線接入控制是一種針對話務擁塞的處理機制。通過限制移動設備向基站的連接請求,保護和保證緊急呼叫等關鍵通信的成功接入。無線側可控制接入的方法有兩種:
1.(終端側)接入控制方式
在向基站移動設備發(fā)送任何連接請求之前(終端)需讀取廣播消息、(基站)識別呼叫類型,并判斷(基站)是否禁
止呼叫的連接請求。
2.(基站側)無線(RRC)連接拒絕
基站識別移動終端發(fā)送的連接請求類型,并決定是否以RRCConnectionReject.方式拒絕(該)服務請求。
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移動運營商最終使用一種或兩種方法進行接入控制,其將取決于網絡連接的(用戶數(shù))和話務情況 。
3.5G(NR)網絡接入控制方案
對于5G(NR)網絡3GPP也制定了一套標準,也就是通過話務擁塞機制來控制移動終端接入網絡。 具體有兩種方案控制終端接入網絡的嘗試。
通過廣播信息指示小區(qū)保留和接入限制;
用戶接入等級限制(UAC)功能;
3.1 廣播信息指示小區(qū)接入限制
小區(qū)預留和訪問限制基于MIB和SIB中包含的一組標識,這組標識指示是否允許小區(qū)選擇和小區(qū)重選。
在5G(NR)中MIB消息中包含“小區(qū)禁止”和IE cellBarred 小區(qū)限制信息,這些信息通過“禁止”或“不禁止”值廣播。 這個標識允許終端提早檢測狀態(tài),而不需要接收和解碼SIB1。 如果一個小區(qū)被禁止,那么UE就不允許選擇或重選該小區(qū)。
小區(qū)頻率限制: 如果MIB表示某個小區(qū)被禁止,那么UE還將檢查同樣包含在MIB中的(同頻重選)intraFreqReselection標志。 如果此標志設置為“‘notAllowcd”,則不允許重選到同頻的另一個小區(qū)。否則,如果此標志設置為“允許”,則允許UE進行同頻(小區(qū))重選。
如果UE對MIB/SIB中“接入禁止”解碼失。 UE將視小區(qū)為禁止(接入)小區(qū)。 在此情況下,UE被允許進行同頻小區(qū)重選。如果UE無法解碼SIB1,UE也會將該小區(qū)視為禁止。 在這種情況下,UE將使用MIB內部的intrafreqreselection 標志來確定是否允許同頻重選到另一個小區(qū)。 當小區(qū)無法解碼MIB或SIB1時,UE 會將其視為禁止接入,時間長度300秒。
5G(NR)SIB1中有一個”保留給操作員使用”的字段取值為“保留”或“不保留”。 如果一個小區(qū)被”保留”,那么一個接入等級為11(PLMN Use))或接入等級15(PLMN Staff)的用戶可以在該小區(qū)接入和重選,該類用戶一般是位于HPLMN或EPLMN的小區(qū)內或相同小區(qū)內。 如果一個小區(qū)被“保留”,那么接入等級為0、1、2、12、13或14的UE 將該小區(qū)視為“禁止” ,不允許接入或重選。
SIB1中的另一個標識cellReservedForOtherUse設為“true”時通過系統(tǒng)消息廣播,也可被剔除。當這個標識在SIB1消息中廣播時,UE將該小區(qū)視為“禁止”,即它與MIB中的“禁止”標識具有相同的效果。 這一個標識可用于所有PLMN。
“cellReservedForOtherUse” 在3GPP規(guī)范R15版本中未具體說明,其引入后將與服務前向兼容。如它可用在家庭組(CSG)小區(qū)中,顯示如何與前向兼容。
R15版本的3GPP標準不支持CSG小區(qū)的無線網絡。如16版本的規(guī)范引入了對CSG單元的支持,那么R16版本將給出訪問CSG小區(qū)的規(guī)則(只有屬于CSG的用戶才被允許訪問該單元)。在R15中UE將不了解這些規(guī)則,但可使用它作為其他用途的保留位,以確保R15中UE不去訪問CSG小區(qū)。
3.2用戶分級接入(UAC)保護機制
2G, 3G和4G 網絡中已啟用用戶接入等級(ACB)來控制接入。接入等級是運營商分配給每個用戶的標識符,用于指示其接入優(yōu)先級,并在制做開戶數(shù)據時存儲在SIM卡中。 大多數(shù)普通用戶訪問類別都是0到9之間。 只有少量的用戶的配SIM卡等級是11到15,這個范圍內的用戶具體特殊權限。 這些特殊權限明細如下:
Access Class 10 is for initiating an emergency call(緊急呼叫)
Access Class 11 is intended for PLMN Use(PLMN運營商)
Access Class 12 is intended for Security Services(安全服務)
Access Class 13 is intended for Public Utilities(公用事業(yè))
Access Class 14 is intended for Emergency Services(緊急服務)
Access Class 15 is intended for PLMN Staff(PLMN職員)
對接入類限制解決方案也是隨著時間推移而演變,例如限制范圍為0到9的用戶,其允許接入的概率也就是0到9級,其限制特定服務和連接建立原因的接入。
3GPP R15版規(guī)范引入了分組接入控制(UAC)的概念,該概念基于“接入標識”和“接入類別”的使用。 UE將自己與基于可用規(guī)則的接入標識相關聯(lián)。下表顯示了接入標識的映射:
Access Identity | UE Configuration | 用戶配置 |
0 | UE is not configured with any parameters from this table | 1-15之外等級用戶 |
1 | UE is configured for Multimedia Priority Service [MPS] | 多媒體優(yōu)先服務 |
2 | UE is configured for Mission Critical Service [MCS] | 關鍵事務服務 |
3--10 | Reserved | 保留 |
11 | UE has Access Class 11 [PLMN Use] | PLMN用戶 |
12 | UE has Access Class 12 [Security Services] | 安全 |
13 | UE has Access Class 13 [Public Utilities] | 公共事業(yè) |
14 | UE has Access Class 14 [Emergency Services] | 緊急事務 |
15 | UE has Access Class 15 [PLMN Staff] | PLMN職員 |
從上表中可以看出等級11到15是直接映射到接入類11到15。 等級1和2鏈接到允許使用多媒體優(yōu)先服務(MPS)和關鍵事務服務(MSC)服務的用戶。等級0上表中其他所有事務以外的情景。 一般來說,等級0將對應于接入類0到9。
NAS:注冊允許信息中包括“MPS指示”,其取值為“1”時表示允許使用MPS服務,該標識也可被用做接入標識;與1類似,同一字段中包含一個“MCS指示”符,在提供使用MCS服務的權限時可以將其設置為1,也就是說,這 nag可以用于標識接入指示2。在USIM卡中可用的“EFUAC AIC”文件可用于提供接入用戶指標1或2。
Ue 連接嘗試使用下表所標示的規(guī)則鏈接到特定的訪問類別。 如果連接嘗試匹配多個規(guī)則,則選擇屬于最小規(guī)則號的訪問類別。
Rule | Access Category | Type of Access |
1 | 0 [MT Access ] | Paging |
Notification over non-3-GPP Access 0ver (MT Access) |
5G MM Connection Management procedure |
2 | 2 [ Emergency ] | Emergency |
3 | 32 to 64 [Operator Defined] | Operator Defined Access Categories |
4 | 1 [Delay Tolerant] | Delay Tolerant Service |
5 | 4 [MO Multimedia Telephony Voice] | Mobile Originated Multimedia Telephony Voice |
6 | 5 [MO Multimedia Telephony Video] | Mobile Originated Multimedia Telephony Video |
7 | 6 [MO SMS & SMSoIP] | Mobile Originated Multimedia SMS and SMS over IP |
8 | 3 [MO Signalling] | UE NAS initiated 5G MM procedure |
9 | 7 [MO Data] | UE NAS initiated 5GMM Connection Management procedure |
UE NAS initiated 5GMM NAS Transport procedure |
10 | 7 [MO Data] | Uplink User Plane Packet transfer For PDU Session |
由于網絡負責管理流動終端語音或數(shù)據業(yè)務,因此接入類別為0的用戶無須限制接入,即網絡不應在連接未獲準的情況下接入該用戶終端。接入類別32至63可以由操作員配置。 由 AMF提供的NAS: Registration Accept消息可包含“Operator Defined Access Category Definitions”字段,該字段指定映射規(guī)則。
接入控制基于接入標識和接入類別的檢查,此時UE啟動從RRC空閑模式到RRC連接模式的轉換。在RRC連接態(tài)和RRC不活動模式下時,也需要對UE的接入進行檢查;如移動終端發(fā)起語音或視頻電話呼叫,移動終端發(fā)出短信,上行NAS消息被用來設置或PDU進行被修改,上行數(shù)據傳輸中PDU進程需掛起等。
SIB 1中的 uac-Barringlnfo 提供了確定何時需要接入限制檢查的參數(shù)。 接入限制檢查涉及到在0和1之間產生一個均勻分布的隨機數(shù)。 如果隨機數(shù)小于uac-BarringFactor的值,則允許訪問嘗試。 否則,訪問嘗試將被禁止。 配置 uac-BarringFactor 0值意味著所有檢查將導致禁止接入嘗試。 如果禁止接入嘗試,則UE生成介于0和1之間的第二個均勻分布的隨機數(shù)。 然后將怎么90的值設置為(0.7 + 0.6 * rand) * *uac-Barring Time seconds,其中‘rand’是隨機數(shù)。 T390定義對應的訪問類別,UE將小區(qū)視為禁止的持續(xù)時間。
原文來自:
http://www.techplayon.com/5g-nr-cell-access-control/