RRC层学习心得

RRC 层学习心得层学习心得 3GPP 36 331 80 VR075 1 A LTE RRC Overview pdf 1 介绍 介绍 2 RRC 状态状态 a RRC IDLE 高层可以配置 UE 专用 DRX UE 控制的移动性 对于 UE 监控一个寻呼信道 进而检测到来的呼叫 系统信息改变 以及 ETWS 通知 仅对支持 ETWS 的 UE 进行邻区测量和小区选择 重选 获取系统信息 b RRC CONNECTED 传输给 来自 UE 的单播数据传输 在低层 UE 可以被配置为具有 UE 专用 DRX 网络控制的移动性 即切换和具有网络协助 NACC 到 GERAN 的小区变换命令 对于 UE 监控一个寻呼信道和 或系统信息块类型 1 System Information Block Type 1 的内容 进而检 测系统消息更改 以及 ETWS 通知 仅适用于支持 ETWS 的 UE 监控与共享数据信道相关联的控制信道 进而决定是否为其准备数据 提供信道质量和反馈信息 进行邻区侧量和测量报告 获取系统信息 3 E UTRA 状态和状态和 RAT 间的转移过程间的转移过程 4 信令无线承载 信令无线承载 信令无线承载 SRB 定义为仅仅用于 RRC 和 NAS 消息传输的无线承载 RB 更具体地 讲 定义如下三种 SRB SRB0 用于 RRC 消息 使用 CCCH 逻辑信道 SRB1 用于 RRC 消息 可能包括含有 NAS 消息 同时对于 NAS 消息 SRB1 先于 SRB2 的建立 所有使用 DCCH 逻辑信道 SRB2 用于 NAS 消息 使用 DCCH 逻辑信道 SRB2 要后于 SRB1 建立 并且总是由 E UTRAN 在安全激活后进行配置 5 服务和功能 服务和功能 RRC 协议提供给上层的服务如下 协议提供给上层的服务如下 广播公共控制信息 通知处在 RRC IDLE 状态的 UE 例如 ETWS 的被叫 传输专用控制信息 即用于特定 UE 的信息 低层提供给低层提供给 RRC 的主要服务 的主要服务 PDCP 完整性保护和加密 RLC 信息的可靠与按序传输 没有涉及到复制 支持分段和串接 RRC 协议包括如下主要的功能 协议包括如下主要的功能 广播系统信息 包括 NAS 公共信息 适于用 RRC IDLE 状态 UE 的信息 例如小区选择 小区重选参数 邻区信息以及适用于 RRC CONNECTED 状态 UE 的可用信息 例如公共信道配置信息 包括 ETWS 通知 RRC 连接控制 寻呼 建立 修改 释放 RRC 连接 包括例如 UE 标识符 C RNTI 的分配 修改 SRB1 和 SRB2 的建立 修改 释放 接入禁止类型 初始安全激活 即 AS 完整性保护 SRBs 和 AS 加密 SRBs DRBs 的初始配置 RRC 连接移动性 包括例如同频和异频切换 相关的安全处理 密钥 算法改变 网络节 点间传输的 RRC 上下文信息规范 承载用户数据 DRBs 的 RB 建立 修改 释放 无线配置控制包括 例如 ARQ 配置 HARQ 配置 DRX 配置的分配 修改 QoS 控制包括上下行半持久调度 SPS 配置信息的分配 修改 在 UE 侧上行速率控制参 数的分配 修改 即每个 RB 优先权和优先比特速率 PBR 的分配 从无线链路失败中恢复 RAT 间转移性 包括例如安全激活 RRC 上下文信息的传输 测量配置与报告 测量的建立 修改 释放 例如同频 异频以及不同 RAT 的测量 测量间隙的建立和释放 测量报告 其它的功能 包括例如专用 NAS 信息和非 3GPP 专用信息的传输 UE 无线接入性能信息 的传输 并支持 E UTRAN 共享 多个 PLMN 身份 通用协议错误处理 支持自配置和自优化 6 系统消息 系统消息 系统信息分成 MasterInformationBlock MIB 和多个 SystemInformationBlocks SIBs Master Information Block MIB 提供 SFN DL system bandwidth 和 PHICH 配置 周期 40ms MIB 的第一次传输是安排在无线帧的子帧 0 中 其中满足系统帧号 SFN mod 4 0 重传是安排在其它所有无线帧的子帧 0 中 映射关系 BCCH BCH PBCH System Information Block Type 1 SIB1 携带小区标识 TAC 小区禁止信息 标签值 通常是所有的调度单元 其他 SIB 的调度信息 周期 80ms 安排在无线子帧 5 中 其中满足系统帧号 SFN mod8 0 重传是安排在其它所有无线帧的子帧 5 中 其中满足系统帧号 SFN mod 2 0 映射关系 BCCH DL SCH PDSCH 其他其他 SIBs 2 to 11 每个 SIB 被包含在唯一的 SI 中 SIB 的周期相同 且可以被打包在一个 SI 中 映射关系 BCCH DL SCH PDSCH 7 系统消息获取 系统消息获取 获取系统消息发生在如下场景 小区选择 小区重选 切换完成后 从其他制式进入 E UTRA 系统 重新进入服务区 接收到一个通知 寻呼 超过系统消息的最大有效时间 3 小时 获取的 SIB RRC IDLE 态下 MIB SIB1 SIB2 to SIB8 RRC CONNECTED 态下 MIB SIB1 SIB2 SIB8 SIB1 包含一个标签值 systemInfoValueTag 用来表示 SI 消息是否已经发生更改 事件RRC 状态动作 系统消息变更寻呼任何按照变更周期获取 SI 小区重选RRC IDLE 态检测 SIB1 中的标识位 以前的系统消息是否有效 如果无 效就获取 SIBs MIB SIB1 SIB2 to SIB8 切换RRC CONNECTED 态获取 SIBs MIB SIB1 SIB2 SIB2 SIB8 除非被存储的 SI 信息对这个小区仍然可用 8 系统消息有效性和变更通知 系统消息有效性和变更通知 系统信息 不是指 ETWS 的更改仅发生在特定的无线帧上 即引入一种更改周期的概念 在一个 更改周期内 具有相同内容的系统信息可能会被传输多次 其中更改周期可以用它的调度来定义 更改周 期的边界由 SFN 值确定 其中满足系统帧号 SFN mod modificationPeriod 0 其中 m 为包含修改周期的 无线帧的数目 修改周期由系统信息配置 当网络更改系统信息 或部分系统信息 时 首先它会首先把此更改通知 UE 即可能会在整个更改 周期中通知 在下一个更改周期中 网络传输更新的系统信息 这些基本原理在图 3 中解释 其中不同 的颜色标记不同的系统信息 当收到一个更改通知后 UE 马上从下一个修改周期处获取新的系统信息 UE 使用旧的系统信息 直至 UE 获得新的系统信息 图图 3 系统信息的更改系统信息的更改流程流程 寻呼 Paging 消息用于通知处在空闲状态的 UE 以及处在 RRC CONNECTED 状态的 UE 关于系 统信息的更改 如果 UE 收到一条包括 systemInfoModification 的 Paging 消息 表明系统信息将在下一个 更改周期中进行更改 虽然可能通知 UE 关于系统信息的更改 但是进一步的消息并没有提供 例如更改 的是哪一个系统信息 SystemInforationBlockType1 包含一个标签值 systemInfoValueTag 用来表示 SI 消息是否已经发生更 改 UE 可以使用 systemInfoValueTag 例如从没有覆盖的区域返回之后 校验先前储存的 SI 消息是否 还一直有效的 UE 认为在接收时刻起的 3 个小时后存储的系统信息是有效的 除非有其它情况的描述 9 寻呼 寻呼 寻呼目的是 通知 UE 有一个来电 通知处于 RRC IDLE 和 RRC CONNECTED 状态下的 UE 系统消息改变 通知 ETWS 一条 Paging 消息可能包括多条 PagingRecord 每个 PagingRecord 针对不同的 UE E UTRAN 通过这 样的方式在一条寻呼消息中寻呼多个 UE 寻呼消息被提供给上一次 可能发起 RRC 建立连接 接收到寻呼消息的动作 如果 PagingRecord 中的 ue Identity 与任一个上层分配的 UE identitiy 相匹配 将 ue Identity 和 cn Domain 转发至上层 如果包含 systemInfoModification 重新获取必需的系统信息 如果包含 etws Indication 立即重新获取 SystemInformationBlockType1 10 RRC 连接建立连接建立 该过程旨在建立一个 RRC 连接 RRC 连接的建立包括 SRB1 的建立 该过程也可用于从 UE 向 E UTRAN 传输初始的 NAS 专用信息 消息 如果上层提供 S TMSI IE S TMSI 包含一个系统临时移动用户身份识别 即由 EPC 所提供一个临时 UE 标识 其在跟踪区域唯一的标识 UE 详见 TS 23 003 27 将 ue Identity 设置为上层发来的值 否则 设置 ue Identity 为该随机值 根据上层发送来的信息设置 establishmentCause 的值 收到 RRC connection setup UE 应该 建立 SRB1 进入RRC CONNECTED状态 停止小区重选过程 停止适用的定时器 发送 RRC Connection Setup Complete 到 E UTRAN 11 初始安全激活 初始安全激活 该过程旨在在 RRC 连接建立上激活 AS 安全 过程如下 E UTRAN 向处在 RRC CONNECTED 状态的 UE 初始化安全模式命令过程 当仅仅建立 SRB1 时 即优先建立 SRB2 和 或 DRB UE 推演与 SecurityModeCommand 消息中的 integrityProtAlgorithm 相关的 KRRCint 密钥 使用 SecurityModeCommand 消息中包括的 integrityProtAlgorithm 指示的算法和 KRRCin 密 钥 请求底层验证 SecurityModeCommand 消息的完整性保护 立即配置底层进行完整性保护 完成此过程后 配置底层使用之后 配置低层使用 KRRCenc 和 KUPenc 密钥和指定的算 法进行加密 加密除 SecurityModeComplete 消息外的 所有 UE 接收和发送的消息 12 RRC 连接重配置连接重配置 该过程旨在修改 RRC 连接 例如 建立 修改 释放 RB 进行切换 准备 修改 释放测量 过程如下 E UTRAN 对处在 RRC CONNECTED 状态下的 UE 发起 RRC 连接重配置过程 仅当 AS 安全已经被激活时才发起 如果 RRCConnectionReconfiguration 消息包含 dedicatedInfoNASList 按其顺序将 dedicatedInfoNASList 每个元素发送给上层 如果 RRCConnectionReconfiguration 消息包含 measConfig 根据 5 5 2 节描述进行测量配置过 程 使用新的配置 将 RRCConnectionReconfigurationComplete 消息提交给底层传输 此过程结束 13 计时器检对 计时器检对 计数器检查过程 是 E UTRAN 要求 UE 检查每个 DRB 上发送 接收的数据量 更具体来说 UE 需 要对每个 DRB 检查 判断 COUNT 的最高有效位是否与 E UTRAN 的相同 过程 E UTRAN 通过发送 CounterCheck 消息来初始化该过程 UE 检测每个 DRB 的最高有效位是否与 E UTRAN 指示的匹配 将 CounterCheckResponse 消息提交给底层传输 14 RRC 连接重建立连接重建立 该过程旨在重建 RRC 连接 包括 SRB1 操作的恢复 以及安全的重新激活 过程 处于 RRC CONNECTED 状态的 UE 安全已被激活 可发起该过程继续 RRC 连接 仅当相关小区是具有 UE 上下文的小区时 连接重建才会成功 假使 E UTRAN 认可重建 SRB1 的操作会恢复 而其它 RB 将继续保持挂起 如果 AS 安全没 有被激活 UE 不会发起该过程 而直接转到 RRC IDLE 状态 满足以下任一条件时 UE 才发起初始化过程 检测到无线链路失败 或者 切换失败 或者 E UTRA 侧移动性失败 或者 底层制式完整性校验失败 或者 RRC 连接重配失败 15 无线链路失败处理 无线链路失败处理 目的 处理无线链路失败 过程 UE 当从低层接收到 N310 个连续的 out of sync 指示 并且此时 T300 T301 T304 以及 T311 都没有运行 启动定时器 T310 当 UE 从低层接收到 N311 个连续的 in sync 指示 此时 T310 正在运行 那么 UE 将停止定 时器 T310 UE 认为无线链路失败的情况 在 T310 超时的情况下 或者在从 MAC 层接收到随机接入问题的指示 并且 T300 T301 T304 以及 T311 没有运行 或者从 RLC 接收到已经达到重传最大次数的指示 如果 还没有激活 AS 安全 那么 UE 退出 RRC CONNECTED 状态 释放原因设置为 其它 否则 启动连接重建立过程 16 RRC 连接释放连接释放 目的 释放该 RRC 连接 包括建立的无线承载以及所有无线资源的释放 过程 E UTRAN 向处于 RRC CONNECTED 状态的 UE 初始化 RRC 连接释放过程 建立的无线承载以及所有无线资源的释放 离开 RRC CONNECTED 状态 在 RRCConnectionRelease 消息中设置 releaseCause RRCConnectionRelease 原因 负载均衡 TAU 要求 其他 17 上层要求释放 上层要求释放 RRC 连接连接 目的 释放 RRC 连接 过程 当高层要求释放 RRC 连接时 UE 初始化该过程 由于此过程 当前小区的接入可能是被禁止的 高层会调用该过程 例如 当判断网络已经验证检验失败时 离开 RRC CONNECTED 状态 同时 RRC 连接释放引发 其它 的操作 如果上层指示禁止接入此服务小区 那么认为先前进入 RRC IDLE 状态使用的小区被禁止接 入 18 切换到 切换到 E UTRA 该流程旨在 在网络的控制下 在 UE 和另一种无线接入网络 例如 GERAN 或 UTRAN 之间 传 输一条到 E UTRAN 的连接 过程 采用另一种 RAT 的 RAN 初始化切换到 E UTRA 的流程 是按照可适用于其他 RAT 的规范 通 过借助于 进行着不同 RAT 间的切换的该无线接入技术来发送 RRCConnectionReconfiguration 消息进行的 建立 SRB1 SRB2 以及一个或更多的 DRB 即至少建立与缺省 EPS 承载相关的 DRB 如果还没有在其它的 RAT 中激活的情况下 可能使用 NULL 算法来激活加密 19 来自 来自 E UTRA 的移动性的移动性 该流程的目的在于使得处在 RRC CONNECTED 状态的 UE 移动到使用另一种无线接入技术 RAT 的小区 例如 GERAN UTRA 或 CDMA2000 系统 过程 切换 即 MobilityFromEUTRACommand 消息包含目标小区内已经分配给 UE 的无线资源 小区变换命令 即 MobilityFromEUTRACommandcell 消息包含有助于接入目标小区和 或在目 标小区内连接建立的信息 例如 系统信息小区变换命令只适用于 GERAN 可能由 MeasurementReport 消息触发 此流程仅在 AS 安全已经被激活时才会初始化 SRB2 和至少一个 DRB 被建立并且没有被挂起 20 不同 不同 RAT 到到 E UTRAN 的小区变换命令的小区变换命令 该流程是在源无线接入技术的控制之下 发送一条 UE 和另一个无线接入技术 例如 GSM GPRS 到 E UTRAN 的连接 过程 当无线接入技术 不是 E UTRAN 例如 GSM GPRS 使用相关的具体流程 命令该 UE 变换 到 E UTRAN 小区的时候 对该流程进行初始化 在用于命令该 UE 变换到 E UTRAN 小区的消息中 源 RAT 应该指定目标 E UTRAN 小区的标 示值 正如该 RAT 规范内所描述的 21 测量 测量 按照 E UTRAN 提供的测量配置 UE 报告测量信息 E UTRAN 通过指定信令 即使用 RRCConnectionReconfiguration 消息 向处于 RRC CONNECTED 状态的 UE 提供可用的测量配置 UE 可以被要求进行如下测量类型 即 相同频率间的测量 与服务小区相同的下行承载频率上的测量 不同频率间的测量 与服务小区不同的下行承载频率上的测量 UTRA 频率上的不同 RAT 间的测量 GERAN 频率上的不同 RAT 间的测量 CDMA2000 HRPD 或 CDMA20001xRTT 频率上的不同 RAT 间的测量 22 测量配置参数 测量配置参数 1 测量对象 UE 测量的对象如下 对于频率内和频率间的测量 测量对象是一个单一的 E UTRA 承载频率 与该承载频率相关的 E UTRAN 配置小区特定偏移值列表和被列入 黑名单 小区列表 在评估或测量报告中将不考虑被记入 黑名单 的小区 对于不同 RAT 间的 UTRA 测量 测量对象为在一个单一 UTRA 承载频率上的小区集 对于不同 RAT 间的 GERAN 测量 测量对象为一个 GERAN 承载频率集 对于不同 RAT 间的 CDMA2000 测量 测量对象为在一个单一 HRPD 或 1xRTT 承载频率 上小区集 注 1 有些使用上述测量对象的测量 仅仅考虑单个小区 比如说 用来报告相邻小区系统信息和服 务小区 UE Tx Rx 时间差的测量 2 报告配置 在报告配置列表中每一条报告配置包含如下信息 报告标准 该标准触发 UE 发送一条测量报告 这可以是周期性的或者单一事件的描述 报告格式 在测量报告中 UE 包含的量以及相关的信息 例如报告小区的数量 3 测量标识 测量标识列表中每一个测量标识对应一个具有报告配置的测量对象 通过配置多个 测量标识 能够使得多个测量对象对应同一报告配置 同时也使得多个报告配置对应同一测量对象 在测 量报告中测量标识是用作索引号 4 数量配置 一种数量配置是给每一种 RAT 类型进行配置 数量配置决定了测量的数量 以及 用于该测量类型的所有评估和相关报告的滤波器 每一个滤波器配置一个测量量 5 测量间隔 UE 进行测量的周期 即没有调度 下行 上行 传输 23 测量 测量 小区类型小区类型 测量过程区分如下的小区类型 1 服务小区 2 列表小区 即这些小区列为测量对象 3 检测小区 即这些小区并没有列为测量对象 但是被 UE 在测量对象所指示的载频上检测到 对于 E UTRA UE 测量和报告服务小区 列表小区以及检测小区 对于不同 RAT 间 UTRA UE 测量和报告列表小区 并可选择测量和报告 E UTRA 允许报告范围 中的小区 对于不同 RAT 间 GERAN UE 测量和报告检测小区 对于不同 RAT 间 CDMA2000 UE 测量和报告列表小区 24 测量配置 测量配置 移掉测量标识 测量标识的添加 修改 移掉测量对象 添加 修改测试对象 移掉报告配置 添加 修改报告配置 数量配置 测量间隔配置 25 测量事件 测量事件 事件 A1 对比门限条件服务变好 事件 A2 对比门限条件服务变差 事件 A3 邻区比服务区更佳 事件 A4 邻区比门限更佳 事件 A5 服务区比 threshold1 变差而邻区比 threshold2 更佳 事件 B1 RAT 外邻区比门限更佳 事件 B2 服务区比 threshold1 变差而 RAT 外邻区比 threshold2 更佳 26 上下行信息传输 上下行信息传输 下行信息传输 该过程旨在把 NAS 或 隧道的 非 3GPP 指示信息 从 E UTRAN 传给处在 RRC CONNECTED 状态的 UE E UTRAN 通过发送 DLInformationTransfer 消息来初始化该下行信息传输过程 上行信息传输 该过程旨在把 NAS 或 隧道化的 非 3GPP 指示信息 从 UE 传给 E UTRAN UE 通过发送 ULInformationTransfer 消息来初始化该上行信息传输过程 27 UE 能力传输能力传输 该过程旨在把 UE 无线接入能力信息从 UE 传给 E UTRAN 当 E UTRAN 需要 附加的 UE 无线接入性能信息的时候 E UTRAN 向处于 RRC CONNECTED 状态的 UE 初始化该过程 如果 UE 已经更改它的 E UTRAN 无线接入能力 那么 UE 将要求高层初始化必要的 NAS 过程 详 见 TS 23 401 该 NAS 过程将致使在一个新的 RRC 连接时 更新 UE 的无线接入能力 28 变量和常量 变量和常量 定时器定时器开始开始停止停止超时超时 T300传输 RRCConnectionRequest 上层接收RRCConnectionSetup 或RRCConnectionReject 信 息 小区重选以及连接建立失败 执行5 3 3 6中描述的操作 T301传输 RRCConnectionReestabil shmentRequest 接收 RRCConnectionReestablishmen t 或 RRCConnectionReestablishmen tReject 消息 也包括选择的小 区变得不合适的情况 回到 RRC IDLE状态 T302接收到 RRCConnectionReject 而此时正在执行RRC连 接建立 进入RRC CONNECTED 并 且进行小区重选 通知上层 关于5 3 3 7中描述的 限制缓和 barring alleviation T303接入受到限制 而此时正 在给移动始发呼叫执行 RRC连接建立 进