Terminal 5G (NR) (UE) Estado RRC_INACTIVO (1)

I. El estado RRC_INACTIVOes una innovación arquitectónica fundamental en 5G (NR), diseñada para abordar los problemas críticos de latencia y sobrecarga de señalización que plagaban las redes LTE. En 4G (LTE), las transiciones frecuentes entre los estados RRC_IDLE y RRC_CONNECTED del terminal (UE) causaban una enorme carga de señalización en la red e introducían penalizaciones de latencia durante la recuperación del servicio, lo cual es particularmente problemático para los patrones de uso modernos de los teléfonos inteligentes, caracterizados por frecuentes transmisiones de datos pequeñas. El estado RRC_INACTIVO tiende un puente entre los estados totalmente conectado y totalmente desconectado, permitiendo una rápida recuperación del servicio al tiempo que mantiene la eficiencia energética y reduce la señalización de la red central.

II. La necesidad de RRC_INACTIVOse deriva de las limitaciones de 4G (LTE) y de los requisitos de 5G: En las redes 4G (LTE), la inactividad prolongada del usuario desencadena una transición al estado RRC_IDLE para ahorrar energía. Sin embargo, la restauración al estado RRC_CONNECTED requiere el restablecimiento de la conexión RRC, lo que implica una gran cantidad de interacción de señalización RRC e introduce una latencia significativa. En las aplicaciones móviles modernas, los terminales generan con frecuencia ráfagas de pequeños paquetes de datos (como actualizaciones de redes sociales, mensajes instantáneos y datos de sensores IoT), lo que lleva a repetidas transiciones de estado "IDLE-CONNECTED-IDLE", lo que sobrecarga tanto la interfaz de radio como la red central.

III. Las ventajas de RRC_INACTIVOson triples:

• Reducción de la sobrecarga de señalización: Tanto el UE como el gNB almacenan el contexto de la capa de acceso (AS) del UE, por lo que no se requiere un proceso completo de re-establecimiento de RRC durante la recuperación del servicio.
• Reducción de la latencia de transición: La transición de estado de INACTIVO a CONECTADO es mucho más rápida que de IDLE a CONECTADO porque la configuración del portador de radio se conserva.
• Mantenimiento de la conectividad de la red central: El UE permanece en el estado CM-CONECTADO en relación con la red central 5G (5GC), lo que significa que la conexión del UE en la interfaz NG entre el gNB y el AMF permanece activa.

IV. Arquitectura del estado RRC: Un terminal (UE) 5G (NR) puede estar en tres estados RRC diferentes:

• RRC_IDLE: La conexión RRC no existe; el UE realiza la selección/reselección de celda y escucha la paginación. Tanto el UE como el contexto AS de la red han sido liberados.
• RRC_INACTIVO: La conexión RRC está suspendida y el contexto AS se conserva; el UE monitorea la paginación dentro del Área de Notificación RAN (RNA) configurada, y su comportamiento es similar al estado IDLE para ahorrar energía.
• RRC_CONNECTED: La conexión RRC está activa y se han asignado recursos dedicados; el UE intercambia datos del plano de usuario y del plano de control.

V. Gestión de la conexión del terminal (UE): En el sistema 5G, la gestión de la conexión del terminal (UE) en la capa NAS (Non-Access Stratum) interactúa con RRC en dos estados; estos son:

• CM-IDLE: Corresponde al estado RRC_IDLE; no hay conexión NG entre el gNB y el AMF;
• CM-CONECTADO: Corresponde a los estados RRC_CONNECTED y RRC_INACTIVO; la conexión de señalización NG entre el gNB y el AMF permanece activa.