RRC层学习心得.docx

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RRC层学习心得

RRC层学习心得

3GPP36.331

80-VR075-1_A_LTE_RRC_Overview.pdf

1、介绍

2、RRC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（SystemInformationBlockType1）的容，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RAT间的转移过程

4、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

RRC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RRC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：

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；

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

系统信息分成MasterInformationBlock（MIB）和多个SystemInformationBlocks（SIBs）。

MasterInformationBlock（MIB）：

——提供SFN,DLsystembandwidth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SFNmod4=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

SystemInformationBlockType1（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SFNmod8=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SFNmod2=0

——映射关系：

BCCH→DL-SCH→PDSCH

其他SIBs（2to11）：

——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

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,SIB2toSIB8

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,SIB2toSIB8）

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，具有相同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SFNmodmodificationPeriod=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3系统信息的更改流程

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UEidentitiy相匹配，将ue-Identity和-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

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（IES-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TS23.003[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RRCconnectionsetup，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RRCConnectionSetupComplete到E-UTRAN；

11、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

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

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

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"outofsync"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

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RRC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RRCIDLE状态使用的小区被禁止接入。

18、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，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E-UTRA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RAT到E-UTRAN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规所描述的。

21、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；

-CDMA2000HRPD或CDMA20001xRTT频率上的不同RAT间的测量。

22、测量配置参数

1.测量对象：

UE测量的对象如下

-对于频率和频率间的测量，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”小区列表。

在评估或测量报告中将不考虑被记入“黑”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UETx-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-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

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

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

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

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TS23.401），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

定时器

开始

停止

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RRCConnectionReestabilshmentRequest

接收RRCConnectionReestablishment或RRCConnectionReestablishmentReject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（barringalleviation）

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

进入RRC_CONNECTED，并且进行小区重选

通知上行关于5.3.3.7中描述的限制缓和（barringalleviation）

T304

接收RRCConnectionReconfiguration信息，包括MobilityControlInfo，或者接收

MobilityFromEUTRACommand信息，包括CellChangeOrder

成功实现切换到EUTRA或者满足小区更换命令（该规在目标RAT中有描述，应用于RAT间）

当有来自E-UTRA的小区更换命令，或者E-UTRA的切换，则初始化RRC连接重建立；当切换到E-UTRA时，执行适用于源RAT规所定义的操作。

T305

接入受到限制，而此时正在为移动初始信号执行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（barringalleviation）

T310

检测物理层问题，即接收N310连续不同步、来自下层的指示

接收N311连续同步、来自下层的指示，触发相应的切换过程，以及初始化连接重建立过程

如果安全没有被激活：

回到RRC_IDLE状态，否则：

初始化连接重建立过程

T311

初始化RRC连接重建立过程

选择一个合适的E-UTRA小区或者使用