作者：柒号华仔
个人主页：欢迎访问我的主页
个人信条：星光不问赶路人,岁月不负有心人。
个人方向：专注于4G/5G领域，同时兼顾其他网络协议，编解码协议，C/C++，linux等，感兴趣的小伙伴可以关注我，一起交流。
1. 流程图
2. 详细流程解析
1. RRC Setup Request
- 名称：RRC连接建立请求
- 方向：UE->gNB
- 解析：UE向gNodeB发送RRCSetupRequest消息（在初始的RA中，Msg3传输的是RRCSetupRequest消息），RRCSetupRequest消息携带RRC建立原因和UE标识，请求建立RRC连接。其中UE标识可以是S-TMSI或随机数，如果上层提供了S-TMSI，则携带S-TMSI信息给gNodeB；如果没有S-TMSI信息，则生成一个随机数。
2.RRC Setup
- 名称：RRC设置
- 方向：gNB->UE
- 解析：消息中携带SRB1资源配置的详细信息
3.RRC Setup Complete(Registration Request)
- 名称：RRC连接建立完成
- 方向：UE->gNB
- 解析：UE根据RRCSetup消息指示的SRB1资源信息，进行无线资源配置，然后发送RRCSetupComplete消息给gNodeB,携带selectedPLMN-Identity、registeredAMF、s-nssai-list和NAS消息，NAS消息即UE注册请求（Registration Request）。
4.Initial UE Message(Registration Request)
- 名称：初始UE消息
- 方向：gNB->AMF
- 解析：gNB为UE分配UE-NGAP-ID，根据selectedPLMN-Identity、registeredAMF、s-nssai-list选择AMF节点，然后将RRCSetupComplete消息中携带的NAS通过Initial UE Message发送给AMF，触发NG-C连接建立
5.Downlink NAS Transport(Identity Request)
- 名称：下行NAS传输（Identity查询）
- 方向：AMF->gNB
- 解析：AMF向下发送Identity Request，要求UE将身份信息传给AMF
6.DL Information Transfer(Identity Request)
- 名称：下行信息传输（Identity查询）
- 方向：gNB->UE
- 解析：gNB进行NGAP解码，取出NAS数据后发送给UE
7.UL Information Transfer(Identity Response)
- 名称：上行信息传输（Identity查询回复）
- 方向：UE->gNB
- 解析：UE将身份信息放入Identity Response，回复给AMF，该身份信息类型取决于AMF Identity Request的请求,实际中基本为SUCI
8.Uplink NAS Transport(Identity Response)
- 名称：上行NAS传输（Identity查询回复）
- 方向：gNB->AMF
- 解析：gNB取出NAS消息Identity Response，经过NGAP封装后发给AMF
9.Downlink NAS Transport(Authentication Request)
- 名称：下行NAS传输（鉴权请求）
- 方向：AMF->gNB
- 解析：AMF向下发送Authentication Request，消息中包含一组由HSS所产生的鉴权的参数
10.DL Information Transfer(Authentication Request)
- 名称：下行信息传输（鉴权请求）
- 方向：gNB->UE
- 解析：gNB进行NGAP解码，取出NAS数据后发送给UE
11.UL Information Transfer(Authentication Response)
- 名称：上行信息传输（鉴权回复）
- 方向：UE->gNB
- 解析：UE收到网络侧给出的鉴权参数后UE会触发鉴权算法，UE触发算法后会产生一组参数，这组参数的作用是为了与AUTHENTICATION REQEUT携带的鉴权参数来做比较，如果参数一致UE就会认为是一个合法的网络，完成UE对网络的鉴权，完成比较后会将结果回复给AMF
12.Uplink NAS Transport(Authentication Response)
- 名称：上行NAS传输（鉴权回复）
- 方向：gNB->AMF
- 解析：gNB取出NAS消息Authentication Response，经过NGAP封装后发给AMF
13.Downlink NAS Transport(SecurityMode Command)
- 名称：下行NAS传输（安全模式命令）
- 方向：AMF->gNB
- 解析：AMF向下发送SecurityMode Command，进行NAS消息加密和完成性保护
14.DL Information Transfer(SecurityMode Command)
- 名称：下行NAS传输（安全模式命令）
- 方向：gNB->UE
- 解析：gNB进行NGAP解码，取出NAS数据后发送给UE
15.UL Information Transfer(SecurityMode Complete)
- 名称：上行信息传输（安全模式完成）
- 方向：UE->gNB
- 解析：UE根据SecurityModeCommand消息指示的NAS完整性保护和加密算法，派生出密钥，然后向gNB回复SecurityModeComplete消息
16.Uplink NAS Transport(SecurityMode Complete)
- 名称：上行NAS传输（安全模式完成）
- 方向：gNB->AMF
- 解析：gNB取出NAS消息SecurityMode Complete，经过NGAP封装后发给AMF
17.Initial Context Setup Request
- 名称：初始上下文建立请求
- 方向：AMF->gNB
- 解析：AMF向gNodeB发送INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息，启动初始上下文建立过程
18.SecurityMode Command
- 名称：安全模式命令
- 方向：gNB->UE
- 内容：gNB向UE发送SecurityModeCommand消息，通知UE启动RRC完整性保护和加密过程。
19.SecurityMode Complete
- 名称：安全模式建立完成
- 方向：UE->gNB
- 内容：UE根据SecurityModeCommand消息指示的RRC完整性保护和加密算法，派生出密钥，然后向gNB回复SecurityModeComplete消息
20.RRC Reconfiguration
- 名称：RRC重配
- 方向：gNB->UE
- 内容：gNB向UE下发携带srb-ToAddModList信元的RRCReconfiguration消息，指示UE建立SRB2和DRB。
21.RRC Reconfiguration Complete
- 名称：RRC重配完成
- 方向：UE->gNB
- 内容：UE收到RRCReconfiguration消息后，建立SRB2和DRB。UE根据消息指示建立对应的PDCP实体并配置相关安全参数，建立并配置RLC实体，建立并配置DCCH信道。
SRB2和DRB建立成功后，UE向gNodeB回复RRCReconfigurationComplete消息。
22.Initial Context Setup Response
- 名称：UE初始上下建立完成响应
- 方向：gNB->AMF
- 解析：UE初始上下建立完成