5G SRB – Signalling Radio Bearer nella gestione del controllo radio
SRB, ovvero Signalling Radio Bearer, è un elemento chiave nelle comunicazioni 5G, utilizzato per il trasporto dei messaggi di controllo tra l’utente e la rete. Senza SRB, non sarebbe possibile stabilire, mantenere o rilasciare le connessioni radio. Se lavori con le reti mobili o stai approfondendo l’architettura del 5G, comprendere come funziona SRB è fondamentale per gestire la segnalazione e la mobilità dell’utente.
Oggi ti guiderò attraverso il funzionamento dello SRB nel 5G, spiegandoti perché è così importante e come interagisce con altre entità della rete, come RRC (Radio Resource Control), gNB e NAS (Non Access Stratum). Molti non considerano il traffico di segnalazione tanto critico quanto quello utente, ma senza un SRB efficiente, nemmeno il traffico dati potrebbe funzionare correttamente.
Cos’è lo SRB
Lo Signalling Radio Bearer è un canale logico attraverso cui passano i messaggi di segnalazione tra l’UE (User Equipment) e la rete. Questo include messaggi RRC e, in alcuni casi, messaggi NAS. Il 5G definisce diversi tipi di SRB in base al tipo di segnalazione che devono trasportare.
Tipi di SRB nel 5G
- SRB0: Utilizzato per trasportare i messaggi iniziali RRC, come la RRC Connection Request. Questo avviene ancora prima che la connessione RRC sia stabilita.
- SRB1: Utilizzato per la segnalazione RRC dopo l’instaurazione della connessione. È il bearer principale per la gestione della mobilità e configurazioni radio.
- SRB2: Dedicato al trasporto dei messaggi NAS cifrati tra l’UE e l’AMF (Access and Mobility Function) tramite il protocollo RRC.
Relazione tra SRB e DRB
Nel 5G, la rete utilizza due tipi principali di bearer: SRB per la segnalazione e DRB (Data Radio Bearer) per il traffico dati utente. Mentre DRB trasporta i pacchetti IP dell’utente, SRB è responsabile di tutta la logica di controllo: stabilisce le connessioni, gestisce l’handover, attiva o disattiva i DRB, e configura i parametri di sicurezza e QoS.
Flusso di messaggi su SRB
- L’UE invia una RRC Connection Request sul SRB0.
- Il gNB risponde con una RRC Connection Setup.
- Dopo l’instaurazione, viene usato SRB1 per ulteriori configurazioni.
- Una volta che il contesto di sicurezza è attivo, SRB2 trasporta i messaggi NAS cifrati verso il core.
Interazione con RRC e NAS
Il protocollo RRC utilizza SRB per tutti i suoi messaggi. Questo include l’attivazione dei DRB, le misurazioni di qualità radio, la riconfigurazione del bearer, la gestione della mobilità intra-e inter-gNB, e il rilascio della connessione.
I messaggi NAS (come registrazione, autenticazione, gestione del contesto UE) sono trasportati tramite RRC usando SRB2. Questo approccio assicura che la segnalazione di livello superiore avvenga in modo sicuro e controllato.
QoS e sicurezza negli SRB
Essendo parte del traffico di segnalazione, gli SRB hanno priorità più alta rispetto ai DRB. In 5G, le policy QoS (Quality of Service) vengono applicate anche alla segnalazione, garantendo che i messaggi di controllo vengano trasmessi con latenza minima. Inoltre, una volta stabilita la sicurezza RRC, i messaggi su SRB1 e SRB2 sono cifrati e integrati per proteggere l’integrità dei dati.
Importanza dello SRB in ambienti 5G SA e NSA
In architettura 5G Standalone (SA), SRB gestisce direttamente tutte le comunicazioni di controllo tra UE e AMF, tramite il gNB. In modalità Non-Standalone (NSA), parte della segnalazione può ancora essere instradata tramite l’eNodeB LTE, ma lo SRB è comunque critico anche in questo scenario ibrido, dove deve mantenere coerenza tra le due tecnologie.
Confronto: SRB nel 5G e nel 4G
Meccanismi di fallback e gestione errore
Se durante una sessione 5G lo SRB viene interrotto o non risponde correttamente, l’intero legame tra l’UE e la rete può crollare. In questi casi, il sistema può tentare un re-establishment o un fallback su LTE, se configurato. Per questo la robustezza degli SRB è vitale, soprattutto in mobilità o durante handover inter-gNB.
Debug e tracciamento dello SRB
Chi lavora nel testing o nell’ottimizzazione delle reti 5G sa bene quanto sia importante monitorare lo stato degli SRB. Attraverso strumenti di tracciamento come XnAP, RRC trace e decoder NAS, è possibile identificare anomalie nelle sequenze di messaggi SRB, timeout, perdite di sincronia o malfunzionamenti durante l’handover.
Domani potremmo approfondire i dettagli del protocollo RRC e capire come gestisce ogni fase della connessione radio, inclusa la riconfigurazione e la liberazione delle risorse radio nel 5G NR.