5G RNTI – Tymczasowy Identyfikator Sieci Radiowej

5G RNTI – Tymczasowy Identyfikator Sieci Radiowej

Wczoraj poznaliśmy E-UTRAN, a dziś pokażę Ci coś bardziej szczegółowego – RNTI, czyli Radio Network Temporary Identifier. To jeden z kluczowych elementów działania warstwy fizycznej sieci 5G. RNTI odpowiada za tymczasową identyfikację urządzenia w komórce i umożliwia rozróżnianie transmisji radiowych na poziomie UE. Zrozumienie różnych typów RNTI jest niezbędne, by zrozumieć jak dane są kierowane i przetwarzane w sieci 5G.

Co to jest RNTI?

RNTI to 16-bitowy identyfikator przypisywany przez gNodeB urządzeniu UE lub typowi transmisji w ramach komórki. Dzięki RNTI urządzenie może odróżnić własne dane w strumieniu sygnałów oraz komunikować się z siecią w sposób uporządkowany i bezpieczny. RNTI jest używany tylko w kontekście jednej komórki – poza jej zasięgiem przestaje być ważny.

Dlaczego RNTI jest potrzebny?

Sieć komórkowa nie może przesyłać informacji jawnie z pełnym identyfikatorem użytkownika ze względów bezpieczeństwa i optymalizacji transmisji. Dlatego w warstwie fizycznej stosuje się tymczasowe identyfikatory, jak RNTI. Pozwala to zarządzać zasobami radiowymi bez ujawniania tożsamości abonenta.

Rodzaje RNTI w sieci 5G

W sieci 5G występuje kilka typów RNTI, każdy z nich pełni inną funkcję:

Jak UE otrzymuje RNTI?

RNTI nie jest zapisany na karcie SIM ani znany wcześniej. UE otrzymuje go dynamicznie, zwykle podczas procedury dostępu losowego (Random Access Procedure). Proces ten można podzielić na dwie fazy:

1. UE wysyła preambułę RA na wspólnym kanale uplink (PRACH).
2. gNodeB odpowiada komunikatem RAR, w którym przypisuje tymczasowy TC-RNTI.
3. Po pozytywnym zakończeniu procedury RA, UE dostaje docelowy C-RNTI.

RNTI a dekodowanie PDCCH

W sieci 5G dane sterujące są przesyłane przez PDCCH (Physical Downlink Control Channel). UE musi wiedzieć, czy dany komunikat PDCCH jest skierowany do niej – i właśnie RNTI umożliwia to rozróżnienie. UE przeszukuje przestrzeń CCE (Control Channel Elements) tylko dla swojego RNTI.

Zakres wartości RNTI

RNTI to 16-bitowa liczba. Zakres wartości zależy od typu RNTI. Niektóre mają przypisane stałe wartości, np.:

• SI-RNTI = 0xFFFF
• RA-RNTI = obliczany dynamicznie z ID slotu i preambuły
• C-RNTI = losowo przydzielany przez gNodeB

RNTI a bezpieczeństwo

Chociaż RNTI nie zawiera danych osobowych, jego dynamiczna zmiana zapewnia większą prywatność. C-RNTI może być ponownie przydzielany podczas handoveru lub połączenia ponownego (reestablishment), co utrudnia śledzenie UE na poziomie warstwy radiowej.

RNTI a Handover i Reestablishment

Podczas zmiany komórki (handover), UE może otrzymać nowy C-RNTI od docelowego gNodeB. W przypadku reestablishmentu (czyli odnowienia połączenia po błędzie) gNodeB również może przypisać nowy RNTI, aby zapewnić płynność połączenia i bezpieczeństwo transmisji.

Związek z warstwą MAC i RRC

RNTI jest używany na styku warstwy fizycznej i MAC (Medium Access Control). To MAC interpretuje, dla jakiego UE przeznaczone są dane. RNTI występuje również w sygnalizacji RRC (Radio Resource Control), np. w wiadomościach RRC Setup, RRC Reconfiguration.

RNTI w analizie logów sieciowych

W analizatorach sieci (np. UE log viewer, XCAL, TEMS) identyfikacja RNTI pozwala śledzić konkretne transmisje danego urządzenia. Dzięki niemu można analizować jakość połączeń, błędy transmisji oraz przebieg procedur handover lub RA.

Podsumowanie działania RNTI w sieci 5G

RNTI to fundament komunikacji w warstwie fizycznej 5G. Choć to tylko tymczasowy numer, jego znaczenie jest ogromne – pozwala zarządzać połączeniami, zapewniać prywatność oraz płynność w przesyłaniu danych. Jutro przyjrzymy się bliżej procedurze Random Access i jak RNTI bierze w niej udział w praktyce.