LTE RRC层解析v2.0

LTERRC层解析VAL/EVDOTelecom/谈开国RRC概述系统消息和广播RRC连接控制测量（移动性管理）参考文档目录第2页/共计89页C-RNTICellRNTICCOCellChangeOrderDRBDataRadioBearer(carryinguserplanedata)DRXDiscontinuousReceptionETWSEarthquakeandTsunamiWarningSystemMIBMasterInformationBlockNASNonAccessStratumPDCPPacketDataConvergenceProtocolQoSQualityofServiceRLCRadioLinkControlSFNSystemFrameNumberSISystemInformationSIBSystemInformationBlockSI-RNTISystemInformationRadioNetworkTemporaryIdentifierSONSelfOptimizeSRBSignalingRadioBearer(carryingcontroplanedata)S-TMSISAETemporaryMobileStationIdentifier缩略语第3页/共计89页RRC概述协议栈介绍第5页/共计89页RRC_IDLE•选定PLMN，然后选择一个合适的小区进行驻留•进行邻区测量和小区选择（重选）；•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）；•获取系统信息RRC_CONNECTED•配置UE专用DRX；•网络进行移动性管理；•检测系统消息更改并获取系统信息，以及ETWS通知（仅适用于支持ETWS的UE）。监控一个寻呼信道和/或系统信息块类型1（SIB1）的内容；•监控控制信道，检测是否有为自己调度的数据；•提供信道质量和反馈信息；•进行邻区侧量和测量报告RRC状态第6页/共计89页E-UTRA状态和RAT间的转移过程状态转移和IRAT第7页/共计89页E-UTRA和CDMA2000之间的转移流程状态转移和IRAT第8页/共计89页•PDCP：完整性保护和加密；•RLC：信息的可靠与按序传输；重复丢弃；支持分段和串接。（UE侧RRC对接收的消息进行按序处理，即在开始对后来的消息进行处理之前，应该完成对前面消息的处理）低层提供给RRC的服务•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的信息提供给上层的服务•系统消息和广播：•NAS公共信息；ETWS通知；•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。•RRC连接控制•寻呼•建立/修改/释放RRC连接；•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；•测量配置与报告：•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）RRC主要功能RRC服务和功能第9页/共计89页“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。一旦安全被激活，在SRB1和SRB2上所有的RRC消息，包括那些包含NAS或非3GPP消息，都由PDCP进行完整型保护和加密。NAS各自独立采用完整性保护和加密生成NAS消息下行捎带NAS消息仅仅用于一个依附的流程（即在连接成功/失败的时候使用）：建立/修改/释放承载。上行捎带NAS消息仅仅用于在建立连接的过程中传输初始的NAS消息。注：在RRC消息中也包含由SRB2传输的NAS消息，然而不包含任何RRC协议控制信息。SignalingRadioBearers第10页/共计89页RadioBearers图示第11页/共计89页要点回顾第12页/共计89页系统消息和广播、RRC连接控制、测量配置与报告、其它的功能（NAS信息传输）controlRRC_IDLE、RRC_CONNECTEDSRB0、SRB1、SRB2要点回顾第13页/共计89页系统消息主要作用：发送小区选择、重选、小区接入等系统参数和重要事件告警、小区基本信息、无线资源配置发送机制：不同消息不同周期下发、小区内所有UE共用、如果参数变更，通过寻呼消息通知UE系统消息SIBSIB1SIB2--SIB12MIB系统消息概述第15页/共计89页MIB：服务小区的下行系统带宽、系统无线帧号（SFN）、天线数目等SIB1：其他SIB的调度信息以及其他小区接入的相关信息SIB2：所有UE公共的无线资源配置信息SIB3：同频、异频或不同技术网络的小区重选信息：SIB4：相邻小区相关的仅用于同频小区重选的信息以及小区重选参数、黑名单小区SIB5：异频E-UTRA网络重选的信息SIB6：异频UTRA网络重选的信息SIB7：异频GERAN（GSM/EDGA）网络重选的信息SIB8：异频CDMA2000网络重选的信息SIB9：家庭基站的信息SIB10：ETWS主通知的信息SIB11：ETWS辅通知的信息SIB12：CMAS辅通知的信息系统消息概述第16页/共计89页MIB：•固定周期，40ms（4个无线帧）•首次在子帧#0中发送，周期内剩余#0子帧中发送，满足SFNmod4=0•信道映射：BCCH→BCH→PBCHSIB1•固定周期，80ms（8个无线帧）；无线帧内5#子帧发送•首次在无线帧内5#子帧发送，周期内剩余偶数帧5#子帧重复发送，即SFNmod2=0•信道映射：BCCH→DL-SCH→PDSCHSI•SIB2~SIB12在SI中发送，可以多个SIB可以在同一个SI中发送•SIB3~SIB12有运营商选择性发送，在SIB1中定义•SIB2默认映射在第一个SI中。•信道映射：BCCH→DL-SCH→PDSCH系统消息的调度第17页/共计89页SFN=8SFN=16SFN=24SFN=32SFN=0SI-1：period=80msSI-2：period=80msSI-3：period=160msSI-4：period=320msSI（续）•每个SI都有固定的SI-windows（SIB1中指定）•SI的动态调度周期：(T)=8×2nn属于[0,6]，不同的SI可以有相同的调度周期•SI的开始时间是：x=(n–1)*w，其中w表示si-Window,n表示SIB中对于的SI顺序•无线帧中的子帧#5，其中SFNmod2=0SIwindow系统消息的调度（续）第18页/共计89页初始化（系统信息捕获），触发场景：•小区选择（例如开机）、•小区重选、•当从另一种RAT切换进入E-UTRA并完成时、•从没有覆盖的区域返回、•接收一个该系统信息已经改变的通知、•接收关于ETWS通知的指示、或接收关于CMAS通知的指示，•超出最大有效持续时间（最多3个小时）等UE必须的系统信息：•RRC_IDLE：MIB,SIB1,SIB2toSIB8（取决于相关RAT的支持）•RRC_CONNECTED：MIB,SIB1,SIB2,SIB8（取决于CDMA2000的支持）系统信息获取第19页/共计89页如果由一条系统信息更改通知触发了该流程，那么：•紧随其后的更改周期，从一开始就获取其要求的系统信息如果UE处于空闲态状态，重选到一个小区；当UE处于连接态，成功切换到一个小区•检查该状态需要的系统信息，检查SIB1的thevaluetag是否有效，否则读取相关消息在接收到来自CDMA2000上层的请求之后：•获得SystemInformationBlockType8在UE获取MIB、SIB1和SIB2的有效版本之前，UE既不发起RRC连接建立，也不发起RRC连接重建立过程在空闲态或者激活态，UE如果无法收到MIB、SIB1、SIB2，则认为该小区被禁止了UE获取系统信息第20页/共计89页SI（不是指ETWS、CMAS）的更改仅发生在特定的无线帧上，存在更改周期的概念。更改周期的边界由SFN值确定，其中满足系统帧号SFNmodmodificationPeriod=0。modificationPeriod在SIB2消息中的bcch-Config字段中SIB1中携带的valuetag用来指示SI的改变。UE发现SIB中的valuetag变化或者收到PAGE后，在下一个更改周期更新系统消息变更前变更后仍发送变更前的广播广播变更，发送寻呼系统消息更改和通知第21页/共计89页MIB0xB0C1LTERRCMIBMessageLogPacketVersion=1PhysicalcellID=141//物理小区FREQ=5815//频点SFN=0//系统帧号NumberofTXAntennas=2//天线端口DLBandwidth=5MHz(25)//带宽MasterInformationBlock消息是最必要、发送最频繁的参数，是UE在和小区下行同步时最先接收的广播消息。第22页/共计89页cellAccessRelatedInfo{plmn-IdentityList{plmn-Identity//PLMN标示符列表。第一个罗列的PLMN-Identity为主要的PLMN。{mcc{3,1,0},mnc{4,1,0}},cellReservedForOperatorUsenotReserved//小区保留},trackingAreaCode'1000011100000111'B,//TA区域cellIdentity‘1000011100100001010000001111’B,//小区标识（设备商自定义）cellBarrednotBarred,//小区禁止intraFreqReselectionallowed,//:该用于在频间小区上进行控制小区的重选csg-IndicationFALSE//CSG标识},SIB--其他SIB的调度信息以及其他小区接入的相关信息第23页/共计89页SIB1--其他SIB的调度信息以及其他小区接入的相关信息（续）cellSelectionInfo{q-RxLevMin-61},//小区重选时用到，用于计算Srxlevp-Max23,//适用于该小区的最大发射功率freqBandIndicator17,//当前小区BANDschedulingInfoList//SI调度信息{{si-Periodicityrf8,//该SI消息的周期，rf8表示8个无线帧，rf16表示16个无线帧sib-MappingInfo//这个SI中的SIB的列表{sibType3}},{si-Periodicityrf64,sib-MappingInfo{sibType6}}},si-WindowLengthms10,//SI同样的SI调度窗口systemInfoValueTag1//系统消息标识（除了MIB，SIB1，SIB10，SIB11和SIB12之外）第24页/共计89页SIB2--所有UE公共的无线资源配置信息（续1）r