LTE RRC的连接控制.pdf

LTE 协议解读 1 RRC 的连接控制的连接控制 1 1 介绍介绍 1 1 1 RRC 连接控制连接控制 RRC 连接建立包括 SRB1 的建立 在完成 S1 连接建立之前 也即是在从 EPC 接收到 UE 上下文信息之前 E UTRAN 会完成 RRC 连接建立 因此 在 RRC 连接的初始化阶段 AS 的安全性还没被激活 但 E UTRAN 可能配置 UE 来执行测量报告 然而 在安全性被 激活的时候 UE 只会接受到一个切换消息 在从 EPC 接收到 UE 上下文之后 E UTRAN通过初始安全性激活进程来激活安全性 也 即是加密和完整性保护 用于激活安全性的 RRC 消息 命令和成功响应 是进行了完整性 保护的 而加密必须在安全性激活进程完成之后启动 也就是说 用于响应激活安全性的消 息是没被加密的 而随后的消息 比方说 用于建立 SRB2 和 DRBs 被完整性保护和加密 在初始化了初始安全性激活进程之后 E UTRAN 发起 SRB2 和 DRBs 的建立 也就是 即 E UTRAN 可能在收到 UE 初始安全性激活的确认之前开始 不管怎样 E UTRAN 都会 对用于建立 SRB2 和 DRBs 的 RRC 连接重配置消息进行加密和完整性保护 如果初始化安 全性激活和 或者无线承载建立失败的话 E UTRAN 应该释放 RRC 连接 也即是 安全性 激活和 DRB 的建立是由一个联合的 S1 过程触发的 这个过程不支持部分的成功 对于 SRB2 和 DRBs 安全性总是从一开始就被激活的 即 E UTRAN 不会在激活安全 性之前建立这些承载 RRC 连接的释放是由 E UTRAN 发起的 这个过程可以用来把 UE 重新引导到另一个频 率上或者是其它的 RAT 在一些特殊情况下 UE 可能直接中止 RRC 连接 也即是不通知 E UTRAN 就转移到 RRC IDLE 状态 1 1 2 安全性安全性 AS 安全性由 RRC 信令 SRBs 的完整性保护以及 RRC 信令和用户数据 DRBs 的 的加密组成 RRC 负责处理安全性参数的配置 这些配置是属于 AS 配置的一部分 完整性保护算法 加密算法以及两个参数 keyChangeIndicator 和 nextHopChainingCount 这两个参数是在切 换和 或者连接重建立的时候 被 UE 用来用来确定 AS 安全密匙的 完整性保护算法对于SRB1和SRB2是一样的 加密算法对于所有的无线承载 即SRB1 SRB2 和 DRBs 都是一样的 完整性保护算法和加密都不适用于 SRB0 RRC 完整性和加密总是一起被激活的 也即是 在一个消息 进程中 RRC 完整性和加 密从来不会被去激活的 然而 却可以转换到一个 NULL 加密算法 eea0 NULL 完整性保护算法 eia0 是只用于在有限服务模式下的 UE 如果使用 NULL 完整性保护算法的话 那么也会使用 NULL 加密算法 注1 低层 PDCP 如果检测到RRC消息的完整性保护失败 就会丢掉这个消息 并且通知 RRC AS使用三种不同的安全性密匙 一个用于RRC信令的完整性保护 KRRCint 一个用于 RRC信令的加密 KRRCenc 一个用于用户数据的加密 KUPenc 所有这三种AS密匙是从KeNB 密匙得来的 密匙KeNB是基于密匙KASME的 密匙KASME是由高层处理 在建立新的连接后 会导出新的 AS 密匙 在连接建立过程中不会交换任何 AS 参数作 版权所有 未得本人同意不得转载 Page 1 of 28 Created by LTE 通信人家 联系 yongzhid 邓勇志 Digitally signed by 邓勇志 DN cn 邓勇志 sn 2088002712925365 o Alipay com Corporation ou CA Center email yongzhid Reason i am the author of the document Date 2011 02 25 19 29 33 08 00 LTE 协议解读 为输入用于导出新的 AS 密钥 用于切换的 RRC 消息的完整性和加密是基于切换之前的安全性配置的基础 而且这个 动作是有源 eNB 实施的 完整性和加密算法仅会在切换的时候才改变 四个AS密匙 KeNB KRRCint KRRCenc和 KUPenc 是在每次的切换和连接重建立的时候改变的 keyChangeIndicator是在切换的时候用 的 用来指示UE是否应该使用跟最新的有效密匙KASME相关的密匙 nextHopChainingCount 参数是UE在切换和连接重建立的时候用于产生新的新的密匙KeNB 而密匙KeNB 用来导出 KRRCint KRRCenc和KUPenc 密匙 在RRC CONNECTED状态下可以使用小区内切换过程来改变 密匙 对于每个无线承载 在每个方向都维护一个独立的计数器 COUNT 参考TS 36 323 8 对于每个DRB COUNT作为输入用来加密 而对于每个SRB COUNT作为输入用于加密和 完整性保护 对于一个给定的安全密匙 同一个COUNT值使用不能超过一次 为了限制信 令额外开销 每个消息 数据包包含一个短的序列号 PDCP SN 参见TS 36 323 8 此外 使用计算器溢出机制 超帧号 TX HFN和RX HFN 参见TS 36 323 8 HFN需要在UE 和eNB之间达到同步 eNB是负责避免对于同一个RB标志和相同的密匙KeNB的COUNT的重 复使用 比方说 由于数据的大量传送 计算器滚动很快 RBs建立和释放 为了避免这样 的重复使用 eNB为连续建立的RB分配不同的RB标识 触发一个小区内切换或者触发一个 RRC CONNECTED到RRC IDLE到RRC CONNECTED的转变 对每个 SRB 由 RRC 提供给低层导出 5 个比特用来加密和完整性保护的输入的 BEARER 参数 也即是对应的 srb Identity 的 MSB 加上 0 填充为 1 1 3 连接模式移动性连接模式移动性 在 RRC CONNECTED 状态下 网络控制 UE 的移动性 即网络决定 UE 在什么时候移 动到哪个小区 可能是在另一个频率上或者是另一个 RAT 上 对于 RRC CONNECTED 状 态下的网络控制的移动性 定义了一个唯一的过程 切换 网络触发切换进程 比方说 基 于无线条件 负载 为了协助这个过程 网络可能会配置 UE 执行测量报告 可能包括测量 间隔的配置 网络也可能发起盲切换 即在没有收到 UE 的测量报告的情形下进行切换 在发送切换消息给 UE 之前 源 eNB 准备一个或者多的目标小区 目标 eNB 产生用于 执行切换的消息 也即即包含在目标小区使用的 AS 配置信息的消息 源 eNB 透明地 即 不改变值 内容 转发从目标 eNB 接收到的切换消息 信息给 UE 当时机合适时 源 eNB 可 能发起 DRB 的数据的转发 在接收到切换消息之后 UE 在第一个可用的 RACH 机会上 根据 TS36 321 中定义的 随机接入资源选择来尝试接入目标小区 也即切换是异步的 因此 当目标小区为随机接入 分配一个专用前导序列的时 E UTRA 应该保证在 UE 第一个 RACH 机会是有效的 在成功 完成切换之后 UE 发送一个用来证实切换的消息 如果目标 eNB 使用的 RRC 版本跟源 eNB 不一样 并且不支持源 eNB 的 RRC 版本 目 标 eNB 可能无法理解由源 eNB 提供给它的 UE 的配置信息 此种情况下 目标 eNB 应该使 用全配置信息用来重配这个 UE 用来切换与重建立 完整配置选项包括初始化无线配置 也 就使得这个过程独立于源 eNB 的配置 但是安全性算法还将继续用与 RRC 重建立过程 在成功完成切换之后 PDCP SDUs 可能在目标小区重传 这仅仅适用于使用 RLC AM 模式的 DRBs 以及没有包含全配置选项的切换 更进一步的细节在 TS36 323 中有详细描述 在成功完成切换之后 没有包含全配置选项的切换 SN 和 HFN 被重置 除了用于使用 RLC AM 模式的 DRBs 之外 而对于包含了全配置选项的切换 将建立新的 PDCP 实体 版权所有 未得本人同意不得转载 Page 2 of 28 Created by LTE 通信人家 联系 yongzhid LTE 协议解读 不管是哪种 RLC 模式 在 TS 36 323 8 有详细描述 只指定一种执行切换的 UE 行为 它不管是网络中的哪种切换过程 也即是 无论是包 含 X2 还是 S1 信令过程的切换 源 eNB 有时候需要保留 UE 的上下文 当切换失败的时候 UE 可以返回源 eNB 在检 测到切换失败之后 UE 尝试在源小区或者是其它小区使用 RRC 连接重建立进程恢复 RRC 连接 连接恢复 只有在小区接入已经准备了的情况下 也即是相关小区 源小区或者目标 小区已经准备了小区切换 1 2 RRC 连接建立连接建立 1 2 1 概述概述 RRC连接建立包括SRB1的建立和初始上行NAS信息的传输 NAS信息触发S1连接的建 立 图4 2说明了RRC连接建立过程 包括随后的初始安全激活和无线承载的建立 Step1 Connection establishment Step2 Initial security activation and radio bearer establishment DCCH SecurityModeComplete DCCH SecurityModeCommand DCCH RRCConnectionComplete CCCH RRCConnectionSetup CCCH RRCConnectionRequest Paging UE EUTRAN RRC Connection Reconfiguration procedure Random access procedure contention based 图 4 2 RRC 连接建立 这个过程的目的是建立一个 RRC 连接 RRC 连接建立涉及到 SRB1 建立 这个进程也 是用于从 UE 传送初始 NAS 专用信息 消息到 E UTRAN E UTRAN 发起的这个过程的目的 是 只是建立 SRB1 1 2 2 初始化初始化 在 UE 处于 RRC IDLE 状态 高层请求一个 RRC 连接建立的时 UE 就会初始化这个过程 作为对呼叫消息的响应 UE 端的高层触发连接建立进程 UE 检测接入是否禁止 如果 不是的话 UE 低层执行基于连接的随机接入进程 同时 UE 启动定时器 T300 并发送 RRCConnectionRequest 消息 这个消息包括初始标识 S TMSI 和随机接入号 和建立原因 当 RRC 连接过程初始化之后 UE 应该 1 如果 UE 是作为被叫移动终端的呼叫而建立 RRC 连接 2 如果定时器 T302 正在运行的话 版权所有 未得本人同意不得转载 Page 3 of 28 Created by LTE 通信人家 联系 yongzhid LTE 协议解读 3 认为该小区是禁止接入的 2 否则 3 认为小区接入是允许的 图 4 3 作为被叫而建立 RRC 连接 1 如果 UE 正在为为紧急呼叫建立 RRC 连接 2 如果 SIB2 包含ac BarringInfo消息的话 3 如果此时 ac BarringForEmergency 为 FALSE 的话 4 这认为该小区不允许接入 3 否则 如果 UE 有一个或者多个接入类存储在 USIM 卡上 它们的取值范围为 11 15 之间 这些值 UE 使用是有效的 可以参考 TS22 011 与 TS23 122 注 AC 12 13 14 在所在国与地区是有效 而 11 15 在 HPLMN EHPLMN 有效 4 如果 ac BarringInfo 消息包含 ac BarringForMO Data 且对于所有的 UE 的所有有 效的接入类来说 ac BarringForSpecialAC包含在ac BarringForMO Data的并且相 应的位置设置为1 5 则认为该小区是不允许接入的 4 否则 5 则认为小区是允许接入的 3 否则 4 则认为该小区是不允许接入的 2 否则 3 则认为小区是允许接入的 版权所有 未得本人同意不得转载 Page 4 of 28 Created by LTE 通信人家 联系 yongzhid LTE 协议解读 图 4 4 为紧急呼叫建立 RRC 连接 1 如果 UE 作为主叫发起 RRC 连接建立 2 如果 T302 或者 T303 正在运行的话 3 则认为该小区是不允许接入的 2 否则 如果 SIB2 包含ac BarringInfo并且存在 ac BarringForMO Data 3 如果 UE 有一个或者多个接入类存储在 USIM 卡上 它们的取值范围为 11 15 之间 这 些值 UE 使用是有效的 可以参考 TS22 011 与 TS23 122 且 3 至 少 有 一 个 接 入 类 对 应 的ac BarringForSpecialAC比 特包 含 在 ac BarringForMO Data 中并且设置为0 4 则认为小区是允许接入的 3 否则 4 随机的计算一个值 它的取值均匀地分布在范围 0 rand 如果这个 随机数 的值低于 ac BarringForMO Data中的ac BarringFactor 指示的 值的话 版权所有 未得本人同意不得转载 Page 5 of 28 Created by LTE 通信人家 联系 yongzhid LTE 协议解读 5 则认为小区是允许接入的 4 否则 5 则认为该小区是不允许接入的 图 4 5 UE 作为主叫建立 RRC 连接 1 如果 UE 是因为切换发起建立 RRC 连接 2 如果 T302 或者 T305 正在运行的话 3 则认为该小区是不允许接入的 2 否则 如果 SIB2 包含 ac BarringFactor并且存在 ac BarringForMO Data 3 如果 UE 有一个或者多个接入类存储在 USIM 卡上 它们的取值范围为 11 15 之间 这 些值 UE 使用是有效的 可以参考 TS22 011 与 TS23 122 且 3 至 少 有 一 个 接 入 类 对 应 在ac BarringForMO Signalling消 息 中 的 ac BarringForSpecialAC 其比特设置为 0 4 则认为小区是允许接入的 3 否则 4 随机的计算一个值 它的取值均匀地分布在范围 0 rand 如果这个 随机数 的值低于 ac BarringForMO Data中的ac BarringFactor 指示的 值的话 版权所有 未得本人同意不得转载 Page 6 of 28 Created by LTE 通信人家 联系 yongzhid LTE 协议解读 5 则认为小区是允许接入的 4 否则 5 则认为该小区是不允许接入的 图 4 6 当发生小区切换时发起建立 RRC 连接 1 如上面的描述小区允许接入 则 采用 9 2 4 节描述的默认物理信道配置 除非收到显式的配置信令 采用 9 2 3 节描述的默认 SPS 调度的物理信道配置 除非收到显式的配置信令 采用 9 2 2 节描述的默认的主 MAC 配置 除非收到显式的配置信令 采用 9 1 1 2 节描述的 CCCH 配置 应用 SIB2 的 timeAlignmentTimerCommon 启动定时器 T300 根据 5 3 3 3 描述 发起 RRCConnectionRequest 消息的传输 注 2 在初始化 RRC 连接建立过程之后 并不要求 UE 确保在 RRC IDLE 状态下的最新的系统 信息 但是在小区重选时 UE 需要重新获取系统信息 1 否则 版权所有 未得本人同意不得转载 Page 7 of 28 Created by LTE 通信人家 联系 yongzhid LTE 协议解读 2 如果 UE 作为主叫而发起建立 RRC 连接 并且定时器 T302 和 T303 都没有在运行的话 3 从范围为 0 rand 启动定时器T303 并且这个定时器的定时长度使用ac BarringForMO Data 中的 ac BarringTim中计算 如下所示 T303 0 7 0 6 rand ac BarringTime 3 一旦上面的过程结束 就报告高层因为小区禁止接入而使得 UE 作为主叫发起的 RRC 连接建立失败 2 如果 UE 因为小区切换而发起建立 RRC 连接 并且定时器 T302 和 T305 都没有在运行 3 从范围为 0 rand 启动定时器T305 并且这个定时器的定时长度使用ac BarringForMO Signalling中的 ac BarringTime计算 如下所示 T305 0 7 0 6 rand ac BarringTime 3 一旦上面的过程结束 就报告高层因为小区禁止接入而使得 UE 因为小区切换发起 的 RRC 连接建立失败 2 否则 如果 UE 是为紧急呼叫建立 RRC 连接的话 3 一旦上面的过程结束 就报告高层因为小区禁止接入而使得 UE 为紧急呼叫发起的 RRC 连接建立失败 2 除以上情况外 3 进程一旦结束 则通知高层关于 RRC 连接建立失败 1 2 3 RRCConnectionRequest 消息传输相关的动作消息传输相关的动作 UE 应该按照以下所述设置 RRCConnectionRequest 消息的内容 1 按照如下所述设置ue Identity 2 如果高层提供了一个S TMSI 3 则把 ue Identity设置为从高层接收到的值 2 否则 3 生成一个随机数并将ue Identity 的值设置为该值 注1 如果UE是在当前小区的TA Tracking Area 内注册的话 这高层会提供一个S TMSI 1 根据从高层接收到的信息设置establishmentCause UE 将提交 RRCConnectionRequest 消息给低层传输 UE 应该继续小区重选相关的测量以及小区重选评估 如果小区重选条件符合 这 UE 应该按照 5 3 3 5 节描述来执行小区重选进程 1 2 4 UE 接收到接收到 RRCConnectionSetup 消息消息 注 在此之前 使用低层信令来分配 C RNTI 具体细节参考 TS36 321 UE 应该 1 根据接收到的radioResourceConfigDedicated建立SRB1 在5 3 10节描述 1 如果保存了IdleModeMobilityControlInfo提供的频点间优先级或者RAT间的优先级信息 这丢弃掉这些信息 版权所有 未得本人同意不得转载 Page 8 of 28 Created by LTE 通信人家 联系 yongzhid LTE 协议解读 1 停止T300 1 如果T302正在运行的话 停止运行 1 如果T303正在运行的话 停止运行 1 如果T305正在运行的话 停止运行 1 执行在36331的5 3 3 7中描述的动作 1 如果T320正在运行的话 停止运行 1 进入 RRC CONNECTED状态 1 停止小区重选进程 1 按照以下所述设置RRCConnectionSetupComplete 消息 2 将selectedPLMN Identity设置为由高层选择的PLMN 包含在SIB1消息里的 plmn IdentityList里的PLMN s 中 2 如果高层提供 Registered MME 按照下面的描述设置registeredMME 3 如果 Registered MME 的PLMN 标识和高层选择的PLMN的不相同 4 将registeredMME 包含plmnIdentity 并且把它的值设置为从高层接收到的 Registered MME 里的PLMN标识 3 将 mmegi 和 the mmec 的值设置为从高层接收到的值 2 把dedicatedInfoNAS设置包括从高层接收到的信息 2 将RRCConnectionSetupComplete 消息提交给低层传输 到此这个过程结束 1 2 5 当当 T300 T302 T303 或者或者 T305 正在运行的时候发生小区重选正在运行的时候发生小区重选 UE 应该 1 如果当 T300 T302 T303 或者 T305 正在运行的时发生小区重选 2 如果定时器 T302 T303 和 或者 T305 正在运行 3 那么停止定时器T302 T303和T305 不管哪些定时器在运行 3 执行在5 3 3 7节描述的动作 2 如果定时器T300 正在运行 3 那么停止定时器 T300 3 重置 MAC 释放 MAC 配置并为所有已经建立的RB重建RLC 3 通知高层关于RRC连接建立失败 至此该过程结束 版权所有 未得本人同意不得转载 Page 9 of 28 Created by LTE 通信人家 联系 yongzhid LTE 协议解读 1 2 6 T300 超时超时 UE 应该 1 如果定时器 T300超时 2 重置 MAC 释放 MAC 配置并为所有已经建立的RB重建RLC 2 通知高层关于RRC连接建立失败 至此该过程结束 1 2 7 T302 T303 或者或者 T305 超时或者停止超时或者停止 UE 应该 1 如果定时器 T302 超时或者停止 2 通知上层小区针对移动终端被叫的接入禁止访问限制减轻了 2 如果定时器T303 没有在运行的话 3 通知上层小区针对移动终端主叫的接入禁止访问限制减轻了 2 如果定时器 T305 没有在运行的话 3 通知上层小区针对移动终端小区切换的接入禁止访问限制减轻了 1 如果定时器 T303 超时或停止 2 如果定时器 T302 没有在运行的话 3 通知上层小区针对移动终端主叫的接入禁止访问限制减轻了 1 如果定时器T305 超时或停止 2 如果定时器 T302 没有在运行的话 3 通知上层小区针对移动终端小区切换的接入禁止访问限制减轻了 1 2 8 UE 接收到接收到 RRCConnectionReject 消息消息 UE 应该 1 停止定时器 T300 1 重置 MAC 并释放MAC 配置 1 启动定时器 T302 并将定时器的值设为 waitTime 1 通知高层因为小区禁止接入 移动终端作为主叫 小区切换以及移动终端作为被叫的RRC 连接建立失败 至此该过程结束 1 2 9 RRC 连接建立失败 连接建立失败 abortion 如果在 UE 还没进入 RRC CONNECTED 状态时 高层中止 RRC 连接建立过程 UE 应 该 1 如果定时器T300正在运行 则停止它 版权所有 未得本人同意不得转载 Page 10 of 28 Created by LTE 通信人家 联系 yongzhid LTE 协议解读 1 重置 MAC 释放 MAC 配置并为所有已经建立的RB重建RLC 1 3 初始安全性激活初始安全性激活 1 3 1 概述概述 SecurityModeComplete SecurityModeCommand UE EUTRAN 图 4 7 安全模式命令 成功场景 SecurityModeFailure SecurityModeCommand UE EUTRAN 图 4 8 安全模式命令 失败场景 这个进程的目的是在 RRC 连接建立之后 激活接入层 AS 安全 1 3 2 初始化初始化 E UTRAN对处于RRC CONNECTED的UE初始化安全模式命令过程 此外 E UTRAN 按照如下所述应用该过程 仅SRB1已经建立 也即 在SRB2和 或者DRB建立之前 1 3 3 UE 接收接收 SecurityModeCommand 消息消息 UE 应该 1 按照33 401描述导出密匙KeNB 各种密匙的导出过程见图4 9所示 版权所有 未得本人同意不得转载 Page 11 of 28 Created by LTE 通信人家 联系 yongzhid LTE 协议解读 图4 9 各种密匙导出关系示意图 1 根据33 401D的说明 导出由SecurityModeCommand消息指示的integrityProtAlgorithm相 关的密匙KRRCint 1 要求低层使用SecurityModeCommand消息里的integrityProtAlgorithm指示的算法和密 匙KRRCint验证SecurityModeCommand 消息的完整性 1 如果SecurityModeCommand消息通过了完整性校验 2 根据33 401D的说明 导出SecurityModeCommand消息指示的cipheringAlgorithm相关 的密匙 KRRCenc和 KUPenc 2 立即配置低层使用基于指示的算法和密匙KRRCint的完整性保护 也即是对所有后续 从UE接收到的或者发送的消息进行完整性保护 包括SecurityModeComplete消息 2 在完成上面的过程之后 配置低层应用基于指示的算法 密匙KRRCenc和KUPenc的加 密 即加密运用于所有后续的从UE接收或者发送的消息 除了消息 SecurityModeComplete 它是不加密传输的 2 则认为接入层安全被激活了 2 把 SecurityModeComplete 消息提交给低层传输 在此之上初始安全性激活进程结 束 1 否则 2 继续使用在接收到SecurityModeCommand 消息之前使用的配置 即 既不完整性 保护也不加密 版权所有 未得本人同意不得转载 Page 12 of 28 Created by LTE 通信人家 联系 yongzhid LTE 协议解读 2 把 SecurityModeFailure 消息提交给低层传输 在此之上初始安全性激活进程结束 1 4 无线承载的建立无线承载的建立 无线承载 RBs 用于发送 RRC 及 NAS 消息 RRC 层建立的无线承载包括 Signalling Radio Bearers SRBs 与 user Data Radio Bearer DRBs RRM 创建 SRBs 同时当为建立 无线承载时 SRB0 特别的 RRC 定义了如下三种信令无线承载 SRB0 用于 CCCH 逻辑信道上发送 RRC 消息 SRB1 SRB2 建立之前用于 DCCH 逻辑信道上发送 RRC 消息 顺带 NAS 消息 与 NAS 消息 SRB2 DCCH 逻辑信道上发送 NAS 消息 较 SRB1 低优先级 通常在 AS 安全性激活 后由 e utran 配置创建 下行顺带 NAS 消息仅通过成功 失败进程发送 承载建立 修改 释放 上行顺带 NAS 消 息仅在连接建立时 NAS 消息初始化时发送 通过 SRB2 发送的 NAS 消息仍包含在 RRC 消 息中 但不包含有 RRC 协议控制信息 一旦安全性已激活 所有 RRC 消息都通过 SRB1 SRB2 发送 包括 NAS 非 3GPP 消 息都在 PDCP 层进行完整性保护和加密 非接入层 NAS 独立地使用完整性保护和加密算 法发送 NAS 消息 无线承载的建立可通过原语实现 具体包括发送 RRCConnectionSetup RRCConnectionReconfiguration 消息建立 SRBs 仅于 UE E UTRAN 面 存在 RRM 控制 SRBs 的创建 SRB0 缺省可用 SRB0 上发送的消息 RRCConectionRequest 初始化 srb1 的建立 srb1 上消息的发送 RRCConnectionReconfiguration 创建 SRB2 当建 立 DRB 时 E UTRAN 决定如何通过无线接口传输 EPS 承载包 无线资源的配置包括 PDCP RLC MAC 及物理层 图 4 10 显示了 LTE 各个部分无线承载的结构映射图 图 4 10 无线承载与信道结构 版权所有 未得本人同意不得转载 Page 13 of 28 Created by LTE 通信人家 联系 yongzhid LTE 协议解读 1 5 RRC 连接重配置连接重配置 1 5 1 概述概述 RRCConnectionReconfigurationComplete RRCConnectionReconfiguration UE EUTRAN 图 4 11 RRC 连接重配置 成功场景 RRC connection re establishment RRCConnectionReconfiguration UE EUTRAN 图 4 12 RRC 连接重配置 失败场景 这个过程的目的是修改一个 RRC 连接 例如 建立 修改或释放 RB 来执行切换 来建立 修改或释放测量 作为该过程的一部分 NAS 专用消息将从 E UTRAN 发送到 UE 初始化初始化 E UTRAN 可以针对处于 RRC CONNECTED 状态的 UE 初始化 RRC 连接重配置过程 E UTRAN 按照如下描述应用该过程 只有当AS安全被激活并且包含后mobilityControlInfo消息 SRB2与至少一个DRB已经 建立并且没有被挂起 只有当AS安全被激活后 才包括RB 除了 SRB1 因为SRB1是在RRC连接建立的过程 中建立起来的 的建立 1 5 2 UE 接收到不包含接收到不包含 mobilityControlInfo 的的 RRCConnectionReconfiguration 消息消息 如果 RRCConnectionReconfiguration 消息不包含 mobilityControlInfo 而且 UE 能够符合 这个消息的配置 这时 UE 应该 1 如果这是在RRC重连接过程成功完成之后的第一个RRCConnectionReconfiguration 消 息 2 如果有SRB2和已经建立的DRB 那么为它们重建PDCP 2 如果有SRB2和已经建立的DRB 那么为它们重建RLC 版权所有 未得本人同意不得转载 Page 14 of 28 Created by LTE 通信人家 联系 yongzhid LTE 协议解读 2 如果RRCConnectionReconfiguration 消息包含fullConfig 3 则按照5 3 5 8节描述执行无线资源配置过程 2 如果RRCConnectionReconfiguration 消息包含radioResourceConfigDedicated 3 则按照5 3 10节描述执行无线资源配置过程 2 如果有被挂起的SRB2和DRB 恢复这些RB 注 1 在PDCP重建成功完成之后的无线承载的处理 例如 非确认的PDCP SDU的重 传 以及相关的状态报告 SN和HFN的处理 这些过程在TS36 323描述 1 否则 2 如果在radioResourceConfigDedicated消息里包含RRCConnectionReconfiguration消 息 3 则按照5 3 10节描述执行无线资源配置过程 注 2 如果 RRCConnectionReconfiguration消息包含建立除SRB1的RB UE将立即使用 这些RB 也即是 不需要等到SecurityModeComplete 消息的显式确认 1 如果RRCConnectionReconfiguration消息里包含dedicatedInfoNASList 2 按照dedicatedInfoNASList消息里元素排列顺序 一一转发给高层 1 如果RRCConnectionReconfiguration消息里包含measConfig 2 则按照5 5 2描述执行测量配置 1 如果RRCConnectionReconfiguration消息里包含reportProximityConfig 2 则根据接收的reportProximityConfig执行proximity指示 1 把 RRCConnectionReconfigurationComplete消息递交底层使用新的配置传输 至此RRC 连接重配置过程结束 1 5 3 UE 接收包含接收包含 mobilityControlInfo 的的 RRCConnectionReconfiguration 消息 切 换 消息 切 换 如果 RRCConnectionReconfiguration 消息包含 mobilityControlInfo 而且 UE 能够符合这个消 息的配置 这时 UE 应该 1 如果定时器 T310正在运行 则停止该定时器 1 使用mobilityControlInfo里t304的值启动定时器T304 1 如果mobilityControlInfo包含carrierFreq 2 则认为目标小区使用carrierFreq指示的一个频点并且使用targetPhysCellId指示的物 理小区Id 版权所有 未得本人同意不得转载 Page 15 of 28 Created by LTE 通信人家 联系 yongzhid LTE 协议解读 1 否则 2 则认为目标小区使用当前频点并且使用targetPhysCellId指示的物理小区Id 1 开始目标小区的下行链路同步 注 1 UE应该在一接收到这个触发切换的RRC消息就发起切换过程 这可能在确认这 个消息的HARQ成功接收之前执行 1 重置 MAC 1 为所有已经建立的RB重建PDCP 注 2 PDCP重建成功完成立后无线承载的处理 例如 非确认PDCP SDU的重传 以 及相关的状态报告 SN和HFN的处理 这些在TS36 323描述 1 为所有已经建立的RB重建RLC 1 应用newUE Identity作为C RNTI 1 如果 RRCConnectionReconfiguration 消息包含fullConfig 2 则按照5 3 5 8节描述执行无线资源配置过程 1 根据radioResourceConfigCommon内容配置低层 1 如果mobilityControlInfo还有另外的域 前面没有涵盖的 则根据这些额外域内容配 置底层 1 如果RRCConnectionReconfiguration消息包含radioResourceConfigDedicated 2 则按照5 3 10节描述执行无线资源配置过程 1 如果收到的securityConfigHO里的keyChangeIndicator被置为TRUE 则 2 基于之前成功的NAS SMC过程已经使用的新密匙KASME 更新密匙KeNB 在 TS33 401中描述 1 否则 2 基于当前密匙KeNB或者NH 使用securityConfigHO消息指示的nextHopChainingCount 值 更新密匙KeNB 在TS33 401中描述 1 存储nextHopChainingCount的值 1 如果securityConfigHO里包含securityAlgorithmConfig 2 导出跟integrityProtAlgorithm相关的密匙KRRCint 在TS33 401中描述 2 导出跟cipheringAlgorithm相关的密匙KRRCenc和KUPenc 在TS33 401中描述 1 否则 如果securityConfigHO里不包含securityAlgorithmConfig 版权所有 未得本人同意不得转载 Page 16 of 28 Created by LTE 通信人家 联系 yongzhid LTE 协议解读 2 导出与当前的完整性算法相关的密匙KRRCint 在TS33 401中描述 2 导出与当前加密算法相关的密匙KRRCenc和 KUPenc 在TS33 401中描述 1 配置低层应用这个完整性保护算法和密匙KRRCint 也即是对随后的UE发送以及接受的 消息使用完整性保护算法 包括用于指示这个过程成功完成的消息 1 配置低层应用这个加密算法 密匙KRRCenc和 KUPenc 也即即 也即是对随后的UE发送 以及接受的消息使用加密配置 包括用于指示这个过程成功完成的消息 1 执行在5 5 6 1节描述的相关的测量动作 1 如果RRCConnectionReconfiguration消息里包含measConfig 2 则执行5 5 2节描述测量配置过程 1 释放reportProximityConfig 并清除跟proximity状态报告定时器 1 把RRCConnectionReconfigurationComplete消息提交给低层传输 1 如果MAC成功地完成随机接入过程 2 停止定时器T304 2 应用CQI报告配置 调度请求配置和探测参考信号这部分的配置 这些不需要UE 知道目标小区SFN的配置 2 在获取到目标小区的SFN之后 可应用测量和无线资源配置这些要求UE知道目标 小区的SFN的配置 例如测量间隔 周期性CQI报告 调度请求配置 探测参考 信号配置 注 3 无论何时UE应该建立或者重配一个跟收到的消息域一致配置 它都会使用心得 配置 除了上面提到的那些情况 2 这个过程结束 注 4 在目标小区执行RACH接入之前 UE不需要通过从该小区获取系统信息来确定 目标小区的SFN 1 5 4 重配置失败重配置失败 UE 应该 1 如果UE无法跟RRCConnectionReconfiguration息里包含的配置相符合 2 则继续使用在接收到RRCConnectionReconfiguration消息之前配置 2 如果安全还没被激活 3 则执行5 3 12节基于离开RRC CONNECTED状态的动作 释放原因置为 other 2 否则 版权所有 未得本人同意不得转载 Page 17 of 28 Created by LTE 通信人家 联系 yongzhid LTE 协议解读 3 就发起5 3 7节描述连接重建立过程 至此连接重配置过程结束 注 1 如果RRCConnectionReconfiguration消息引起协议错误 而通用错误处理在5 7节 中规定了UE应该忽略该消息 那么UE也要应用上面的失败处理过程 注 2 如果UE不能符合部分配置 那么它将不能应用配置的任何部分 也即是没有部 分的成功 失败这种情况 1 5 5 T304 超时 切换失败 超时 切换失败 UE 应该 1 如果T304超时 切换失败 注 在T304超时之后 则之前rach ConfigDedicated提供的任何专用前导对于UE不再 可用 2 UE用回源小区中使用的配置 但是要除掉physicalConfigDedicated mac MainConfig 和sps Config配置的配置内容 2 发起在5 3 7节描述的连接重建立程序过程 至此连接重配置过程结束 1 6 Counter Check 1 6 1 概述概述 E UTRAN 使用 Counter Check 消息来验证与每个 DRB 总得发送或接受的数据量 更具 体的说 就是UE请求检查每个DRB的COUNT MSB值是否与E UTRAN指示的值相匹配 CounterCheckResponse CounterCheck UE EUTRAN 图 4 13 Counter Check 1 6 2 初始化初始化 E UTRAN 通过发送一个 CounterCheck 消息来发起该过程 注 当COUNT值中的任何一个达到一个特定的值的时 E UTRAN都可能发起这个 过程 1 6 3 UE 接收到接收到 CounterCheck 消息消息 当收到 CounterCheck 消息后 UE 应该 1 对于每一个已经建立的DRB 版权所有 未得本人同意不得转载 Page 18 of 28 Created by LTE 通信人家 联系 yongzhid LTE 协议解读 2 如果在一个给定的方向不存在COUNT 上行链路或者下行链路 因为已建立的 DRB为另一个方向配置的单向无线承载 3 则认为未使用方向的 COUNT 值为 0 2 如果drb CountMSB InfoList不包含drb Identity 3 通过CounterCheckResponse消息包含drb Identity来包含这个DRB 把count Uplink 和 count Downlink设置为相应的COUNT的值 2 否则 至少在一个方向上 COUNT的MSB跟drb CountMSB InfoList指示的值不同 3 通过CounterCheckResponse消息包含drb Identity来包含这个DRB 把 count Uplink 和count Downlink设置为相应的COUNT的值 1 对于在CounterCheck消息里的drb CountMSB InfoList里但还没建立的每一个DRB 数 据无线承载 2 通过CounterCheckResponse消息包含drb Identity来包含这个DRB 把count Uplink 和 count Downlink的MSB设置为drb CountMSB InfoList一样的值 而LSB设置为0 1 把CounterCheckResponse消息递交给低层传输 至此该过程结束 1 7 RRC 连接重建立连接重建立 1 7 1 概述概述 RRCConnectionReestablishmentRequest UE EUTRAN RRCConnectionReestablishment RRCConnectionReestablishmentComplete 图 4 14 RRC 连接重建立 成功场景 RRCConnectionReestablishmentRequest UE EUTRAN RRCConnectionReestablishmentReject 图 4 15 RRC 连接重建立 失败场景 版权所有 未得本人同意不得转载 Page 19 of 28 Created by LTE 通信人家 联系 yongzhid LTE 协议解读 这个过程的目的是重新建立 RRC 连接 涉及 SRB1 的重新恢复工作和重新激活安全 对于处于 RRC CONNECTED 的 UE 且它的安全性已经被激活 它可能发起该过程来 继续这个 RRC 连接 连接重建立过程只有当相关的小区已经准备好才能继续 也即是有一 个有效的 UE 上下文 如果 E UTRAN 接受这个连接重建立 SRB1 运作重新开始 而其它 RB 上的操作继续保持被挂起状态 如果 AS 安全还没激活 UE 则不发起该过程 而是直接 进入 IDLE 状态 E UTRAN 按如下应用该过程 重配置SRB1 并恢复在该RB上的数据传输 重激活AS安全 但不改变安全算法