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
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规范内所描述的。
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
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(该规范在目标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内的切换,则初始化RRC连接重建立;当切换到E-UTRA时,执行适用于源RAT规范所定义的操作。
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
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