5G系统连接管理：CM空闲（CM-Idle ）和 CM连接(CM-Connected)

当移动设备想要与5G核心网络进行通信时，比如说它第一次开启或由于处于空闲状态一段时间，由于核心网络已经删除了资源以暂时传输数据，因此它需要与访问管理功能（ AMF）建立连接。这就称为连接管理。

连接管理（CM）用于在UE和AMF之间建立和释放控制平面信令连接。

特征

• 连接管理描述了UE与5G核心网节点（AMF）的信令连接状态
• 连接管理用于传输NAS信令消息
• UE和AMF之间的信令连接基于N1逻辑接口，它是以下各项的组合
  • UE和gNB之间的RRC信令
  • gNB和AMF之间的N2-AP信令
• 3GPP已为UE和AMF定义了两个连接管理状态
  • 连接管理-空闲[CM-Idle]
  • 连接管理-已连接[CM已连接]
• 在UE和AMF的NAS层维护CM空闲和CM连接状态

连接管理状态转换

• CM-Idle时UE未与核心网CN(AMF)之间建立信令连接的状态；如RRC Idle 时，UE通过小区重选在不同小区间移动；
• CM-Connected时UE与核心网AMF之间建立了信令连接，如RRC-Connected和RRC-Inactive状态。

UE触发状态转换

一旦建立了RRC连接，UE状态就进入CM-Connected状态；在AMF内，一旦收到N2上下文，UE状态就进入CM-Connected状态。这可以使用注册请求和服务请求来执行。

1. UE首次开机时，它将根据小区选择过程选择最佳gNB，并发送注册请求以启动向gNB的RRC连接建立信令，向NMF发出N2信令。注册请求触发从CM空闲到CM连接的过渡。
2. 当UE处于CM空闲状态且必须发送上行链路数据时，UE触发服务请求NAS消息至AMF，并将CM空闲状态更改为CM已连接。

网络触发的状态转换

当存在下行链路数据要向CM空闲UE传输时，网络必须使用寻呼消息来启动状态转换过程。寻呼消息触发UE建立RRC连接，并向AMF发送服务请求NAS消息。业务请求触发N2信令连接，使UE转入CM-Connected状态。

当释放其信令连接或当其信令连接失败时，UE可以从CM-Connected切换到CM-Idle。

参考：

1. 3GPP TS 23.501 5G；5G系统的系统架构
2. 3GPP TS 23.502 5G；5G系统的程序