处于RRC_IDLE态的UE与网络之间是不存在RRC连接的，处于RRC_INACTIVE态的UE虽然与网络建立了RRC连接，但该连接是挂起的。当网络有下行数据需要发往处于RRC_IDLE或RRC_INACTIVE态的UE时，网络需要先通过Paging流程来寻呼UE，以通知该UE建立或恢复RRC连接，然后才能进行数据传输。也就是说，Paging是由网络发起的。在NR中，Paging可由核心网5GC发起(称为CN paging)，也可由接入网RAN发起(称为RAN paging)。

        当UE处于RRC_IDLE态时，UE与gNB之间不存在RRC连接，且不存在该UE的RRC上下文，即gNB并不知道该UE的存在。从核心网的角度上看，此时UE处于CM-IDLE态（UE在AMF中的状态），UE与核心网之间不存在NAS连接。但UE在所处的TA(Tracking Area)内已经被分配了一个唯一的标识，UE已经在AMF注册，且在AMF中存在上下文。当核心网需要向处于CM-IDLE态的UE发送下行数据或下行NAS信令时，AMF会向UE所注册的所有TA内的所有gNB发送一条PAGING消息(AMF发往gNB)，然后gNB会通过空口发送一条Paging消息 (gNB发往UE) 以寻呼UE。处于RRC_IDLE态的UE收到Paging消息后，通常会发起一个RRC连接建立过程以便接收下行数据。

图1：核心网发起的寻呼流程

        在RRC_INACTIVE态下，虽然UE和gNB同时保存着RRC上下文，UE与gNB之间的RRC连接被挂起。同时，UE与核心网之间的连接依然得以保持，即从核心网角度看，UE此时处于CM-CONNECTED态。当网络需要给RRC_INACTIVE态的UE发送数据，例如下行数据到达时，由于RRC连接是挂起的，因此网络需要寻呼UE。又由于此时核心网认为UE处于连接态，因此核心网通常不会发起寻呼，而是由RAN节点 (gNB) 来发起寻呼。但如果核心网因为某些原因认为UE不处于CM-CONNECTED态，也可能由核心网向RRC_INACTIVE态的UE发起寻呼。

在RRC_INACTIVE态下，最后一个服务于UE的gNB节点会保存UE上下文并维持与核心网之间的连接。如果最后一个服务于UE的gNB在UE处于RRC_INACTIVE态时从核心网收到了下行数据或与UE相关的下行NAS信令，那么该gNB会在UE所属RNA包含的所有小区上寻呼该UE。如果RNA包含了相邻gNB上的小区，则该gNB会发送XnAP RAN Paging消息到相邻gNB上，以通知相邻gNB在相应小区上寻呼UE。处于RRC_INACTIVE态的UE收到Paging消息后，通常会发起一个RRC连接恢复过程以便接收下行数据。这里的RNA (RAN-based notification area)为NG-RAN（如gNB）管理的基于RAN的通知区域，且NG-RAN知道UE所属的RNA。

图2：RAN发起的寻呼流程

        寻呼处理使用2类消息: Paging消息(来自RRC层) 和Short Message (短消息，对应一个P-RNTI加扰的DCI format 1_0)，其作用包括：(1)网络通过Paging消息向处于RRC_IDLE和RRC_INACTIVE态的UE发送呼叫请求；(2)网络通过Short Message通知处于RRC_IDLE、RRC_INACTIVE和RRC_CONNECTED态的UE，系统信息发生了变化；(3)网络通过Short Message向处于RRC_IDLE、RRC_INACTIVE和RRC_CONNECTED态的UE发送ETWS/CMAS指示：即通知UE开始接收ETWS primary notification、和/或ETWS secondary notification、和/或CMAS notification。

paging

        传输Paging消息不需要建立相应的无线承载，Paging消息在PDCP层不做任何处理(也无相应的PDCP实体)，并在RLC层使用TM模式进行透传。Paging消息使用逻辑信道PCCH进行传输，并映射到传输信道PCH上。传输信道PCH会映射到物理信道PDSCH上，小区使用P-RNTI加扰的DCI format 1_0来动态地指示用于Paging传输的PDSCH资源。Paging消息需要在小区的整个覆盖范围内广播，该消息可通过单个消息（例如单个波束可覆盖整个小区的情况）或以波束赋形的方式广播不同的PCH实例(波束扫描)来进行发送。网络可以通过一个Paging消息同时寻呼多个UE，RRC层的Paging消息包含了被寻呼的UE列表，其内容如下：

        处于RRC_IDLE态的UE会使用5G-S-TMSI来监听核心网发起的Paging，但不监听RAN发起的Paging。处于RRC_INACTIVE态的UE既会使用5G-S-TMSI来监听核心网发起的Paging，又会使用fullI-RNTI来监听RAN发起的Paging。

        处于RRC_IDLE态的UE接收到一条Paging消息后，如果发现pagingRecordlList列表中包含了与NAS层分配给该UE的ID (即5G-S-TMSI)相匹配的ue-Identity，UE就知道自己被CN呼叫了。此时它会把自己被呼叫的信息(包括ue-dentity和accessType) 告诉上层，然后上层会触发UE建立一条RRC连接。

        处于RRC_INACTIVE态的UE接收到一条Paging消息后，(1)如果发现pagingRecordList列表中包含了与NAS层分配给该UE的ID(即5G-S-TMSI)相匹配的ue-dentity，UE就知道自己被CN呼叫了。此时UE会把自己被呼叫的信息(包括ue-Identity和accesstype) 告诉NAS层，并切换到RRC_IDLE态，然后上层会要求UE发起RRC连接建立流程以建立起新的RRC连接。(2)如果发现pagingRecordList列表中包含了与UE保存的fullI-RNTI相匹配的ue-Identity，UE就知道自己被RAN呼叫了。此时UE会发起RRC连接恢复流程以恢复RRC连接。

Short Message

        使用P-RNTI加扰的DCI format 1_0不仅可以用于携带Paging消息的调度信息，还可以用于发送Short Message，或者同时携带二者。如表1所示。

        如果P-RNTI加扰的DCI format 1_0中的Short Messages Indicator字段设置为‘10’或‘11’，那么8比特的Short Messages字段的解析如下 (见38.331的6.5节)：

        短消息(Short Message)仅用于通知RRC_IDLE、RRC_INACTIVE和RRC _CONNECTED态的UE系统信息发生了变化（使用Short Messages Indicator字段的“systemInfoModification”比特）或发送ETWS/CMAS指示（使用Short Messages Indicator字段的“etwsAndCmasIndication”比特），该消息并不用于传统意义上的寻呼。

        短消息(Short Message)只是一个使用P-RNTI加扰的DCI format 1_0，并无对应的PDSCH传输(即无对应的Paging消息)。但前面介绍过，使用P-RNTI加扰的DCI format 1_0可同时携带Paging消息的调度信息和Short Message。

Paging DRX

        处于RRC_IDLE或RRC_INACTIVE态的UE支持使用DRX(Discontinuous Reception，非连续接收，又称为Paging DRX)的方式来接收Paging消息以降低功耗。使用DRX，处于RRC_IDLE或RRC_INACTIVE态的UE只会在预先定义好的时间段“醒来”以接收Paging消息，而在其它时间可以保持“休眠”状态并停止接收Paging，这样就降低了功耗，提升了UE的电池使用时间。

        对于Paging DRX，RRC_IDLE或RRC_INACTIVE态的UE只会在每个DRX cycle (又称为Paging周期)内的某个特定Paging机会(Paging 0ccasion，简称PO) 上去尝试接收P-RNTI加扰的PDCCH。PO是一组PDCCH监听机会(PDCCH monitoring occasion)的集合，并可包含多个时隙(例如，子帧或OFDM符号)，UE会在该PO上监听可能存在并使用P-RNTI加扰的PDCCH。PF(Paging Frame)是一个无线帧，该帧可能包含一个或多个PO，或包含一个PO的起始点。

        NR的寻呼机制与LTE大体相同，但为了支持多波束传输而做了相应的修改。在多波束场景下，一个PO的长度覆盖了一次完整的波束扫描所需要的时间，并且在一个完整的波束扫描样式内的所有波束上会重复发送相同的寻呼消息和相同的Short Message，并由UE自己决定选择哪个(些)波束来接收Paging消息和Short Messace (例如，使用与SSB相同的接收波束)无论是RAN发起的寻呼，还是CN发起的寻呼，寻呼消息都是相同的。

PF(寻呼帧) 是满足以下公式的系统帧 (SFN)：

(SFN + PF_offset)mod T = (T div N)*(UE_ID mod N)

一个PF包含了Ns个PO，UE通过索i_s可确定使用的是PF内的哪一个PO。其中i_s通过以下公式得到:

I_s = floor (UE_ID/N) mod Ns

PF和PO计算公式中的相关参数说明见表1。

DRX cycle由网络配置，网络可会通过3种方式来配置DRX cycle:

1.对于CN发起的寻呼，小区会通过SIB1中的defaultPagingCycle来广播配置一个默认的周期。

2.对于CN发起的寻呼，NAS层可以通过IE: Paging DRX配置一个UE特定的周期（该配置是可选的，见38.413的9.3.1.90节）。

3.对于RAN发起的寻呼，小区会在RRC连接挂起时，通过在RRCRelease消息中携带ran-PagingCycle来配置一个UE特定的周期。

        处于RRC_IDLE态的UE会使用前2个周期配置中的最小值来作为最终使用的DRX cycle(对应公式中的T值)。对处于RRC_IDLE态的UE而言，如果NAS层没有给UE配置UE特定的DRX cycle，则使用默认的DRX cydle，即使用SIB1中配置的defaultPagingCycle。处于RRC_INACTIVE态的UE会使用所有3个周期配置中的最小值来作为最终使用的DRX cycle(对应公式中的T值)。从UE的角度上看，使用短的DRX cycle会增加功耗，这是因为此时UE需要频繁地醒来以监听P-RNTI加扰的PDCCH，但短的DRX cycle也可使得下行数据重快地到达RRC_ IDLE或RRC_INACTIVE态的UE。

        5G-S-TMSI是一个48比特的比特串，其定义见23.501的5.9.4节。在上面的公式中，5G-S-TMSI会被解释为二进制数，其中最左边的位代表最高有效位。如果UE没有5G-S-TMSI，例如UE尚未注册到网络时，UE会使用UE_ID = 0来计算PF和PO。可以看出，对于一个UE来说，无论是CN发起的还是RAN发起的Paging，其PF和PO的计算均基于相同的UE_ID，因此二者的PO是重叠的。网络通过给不同UE分配不同的UE_ID，使得这些UE离散地分布在配置的所有PO上。

        N用于确定在每个DRX cycle内包含了多少个PF，T div N相当于把一个DRX cycle等分成N份后，每一份包含的系统帧数；UE_ID mod N相当于UE取N等份里的第“UE_ID mod N”(取值范为 0到N-1，即从0开始计数)份为其PF所用。假设N = T/16,且某个UE的UE_ID = 98，那么当DRX cycle = 32 (即T = 32)时，N =T/16 = 2,对应一个DRX cycle内有2个PF，每间隔16个系统存在一个PF；且该UE的PF位于该DRX cycle内的第0 (对应UE ID mod N = 98 mod 2= 0)份上；当DRX cycle = 256(即T= 256)时,N=T/16 = 16,对应一个DRX cycle内有16个PF，每间隔16个系统随存在一个PF；且该UE的PF位于该DRX cycle内的第2(对应UE_ID mod N = 98 mod 16 = 2) 份上。

        用于寻呼的PDCCH监听时机由pagingSearchSpace和firstPDCCH-Monitoring0ccasionOfPO（如果配置的话）确定。

        如果pagingSearchSpace对应的SearchSpaceId = 0，即使用SearchSpace #0，则用于寻呼的PDCCH监听时机与在38.213的第13节中定义的用于SIB1(或者说RMSI)的Type0-PDCCH公共搜索空间相同。当pagingSearchSpace对应的SearchSpaceId=0时，Ns为1或2。对于Ns=1，一个PF内从第一个PDCCH监视时机开始，只有一个PO。对于Ns=2，PO位于PF的前半帧(i_s=0)或后半(i_s=1)。也就是说，在这种情况下，SSB与search space #O已经确定了一一对应关系，且UE已经接收了SSB，此时UE在接收的SSB对应的search space #0上去接收用于Paging的PDCCH就可以了(并使用相同的波束)。需要注意的是，由于PDCCH监视时机与寻呼配置是相互独立的，因此网络需要一致地配置寻呼帧和寻呼时机以使其与关联的PDCCH监视时机相对应。下图是Paging搜索空间使用SearchSpace #0的一个例子，一个SS Burst Set上真实传输的SSB为(#0，#2，#4，#5)；且Ns=2，对应2个PO，分别位于PF的前半帧(i_s=0)或后半(i_s =1)。此时个PO由4个PDCCH监听机会组成，对应一个SS Burst Set上真实传输的SSB数为4。

图3：PO举例（pagingSearchSpace对应的SearchSpaceId=0）

        当pagingSearchSpace对应的SearchSpaceId配置为非0值时，UE会监听第(i_s+1)个PO。一个PO是“S”个连续PDCCH监听时机的集合，其中“S”是根据SIB1中的ssb-PositionsInBurst确定的实际发送的SSB数。一个PO内用于寻呼的第K个PDCCH监听时机对应第K个发送的SSB。从PF内用于寻呼的第一个PDCCH监听时机开始，用于寻呼且与上行OFDM符号不重叠的PDCCH监听时机(由tdd-UL-DL-ConfigurationCommon确定)将从零开始依次编号。当配置了firstPDCCH-Monitoring0ccasion0fPO时，第(i_s + 1)PO的起始PDCCH监听时机为firstPDCCH-Monitoring0ccasion0fPO参数的第(i_s +1)个值；否则，第(i_ s+1)个PO的起始PDCCH监听时机等于i_s*S。下图是Paging搜索空间使用非0值的一个例子，一个SS Burst Set真实传输的SSB为{#0，#2，#4，#5}，此时一个PO由4 (即S=4)个PDCCH监听机会组成，对应个SS Burst Set上真实传输的SSB数为4。需要说明的是，通过pagingSearchSpace配置的PDCCH监听时机数可能多于被PO使用的PDCCH监听时机数。

图4：PO举例（pagingSearchSpace对应的SearchSpaceId≠0）

        需要注意的是: (1)与一个PF关联的PO可以在该PF内或在该PF之后开始。这是因为PO一定是位于用于Paging的Type-2 PDCCH公共搜索空间内(因为只能在搜索空间内接收PDCCH)。如果一PF内不存在用于Paging的Type-2 PDCCH公共搜索空间，那么PO就会位于该PF后的第一个用于Paging的搜索空间上。(2) 一个PO的PDCCH监听时机可以跨越多个无线帧。当pagingSearchSpace对应的SearchSpaceId配置为非0值时，一个PO的PDCCH监听时机可以跨越Paging搜索空间的多个时段。

        当UE处于RRC_IDLE或RRC_INACTIVE态时，它既要尝试接收Paging消息以接收可能存在的呼叫请求，又要尝试接收Short Mesage以接收可能存在的SI信息变更指示或ETWS/CMAS指示。此时UE会在每个DRX cycle上的自己所属的PO上监听使用P-RNTI加扰的PDCCH(在SIB1指示的初始下行BWP上)。

        当UE处于RRC_CONNECTED态时，它不需要接收Paging消息，但UE依然要监听使用P-RNTI加扰的PDCCH以接收Shot Message，进而确认是含有SI信息变更指示或ETWS/CMAS指示。此时UE会在系统信息指示的任一PO(而不是每个DRX cycle上的某个特定PO上)上监听使用P-RNTI加扰的PDCCH。确切地说，如果在激活下行BWP上给UE提供了Type2-PDCCH公共搜索空间以监听寻呼，则处于RRC_CONNECTED态的UE应在每个修改周期(modification period)的任一Paging机会上至少监听一次SI信息变更指示。如果在激活下行BWP上给UE提供了Type2-PDCCH公共搜索空间以监听寻呼，则具有ETWS或CMAS功能且处于RRC_CONNECTED态的UE应在每个defaultPagingCycle的任一Paging机会上应该至少监听一次ETWS/CMAS指示。

        处于RRC_CONNECTED态的UE仅会在配置了Type2-PDCCH公共搜索空间(即配置了pagingSearchSpace)的激活下行BWP上监听用P-RNTI加扰的PDCCH。如果激活下行BWP上未配置pagingSearchSpace，则UE不会在该下行BWP上监听使用P-RNTI加扰的PDCCH，换句话说，UE不会在该下行BWP上接收Paging消息或Short Message。

        需要说明的是，由于Paging仅发生在MCG的primary cell上，因此UE不需要在PSCell或SCell的Type2-PDCCH公共搜索空间上盲检P-RNTI加扰的PDCCH。