LTE中RRC连接建立详细的流程图

11RRC连接过程中的子状态间的跃迁初搜(小区选择）WCAACCIDL（小区重选）CONHO任意状态NULL1152317118671013451691214图1子状态跃迁1.1子状态描述表1：LTE中各子状态说明状态子状态状态描述空闲NULL（空状态）初搜（小区选择）UE一开机先进入此状态，通过附着和注册过程，接收寻呼消息和系统信息，完成PLMN选择和小区选择、初始下行同步。IDLE(小区重选)正常的小区驻留状态，在收到寻呼或是高层发起呼叫之前，UE一直处于该状态。在该状态下，UE与E-UTRAN之间没有任何上行物理信道连接。UE在该状态监听广播信道,维护更新服务小区的系统信息；执行邻近小区的测量，当发现一个更好的小区时或是满足小区重选标准时就进行小区重选。连接ACC（随机接入）当UE接收到高层配置的连接建立请求消息，根据连接建立原因判断小区是否被禁止。若小区不被禁止，UE的RRC负责配置无线资源和无线信道，通过原语通知MAC初始随机接入进程，建立上行同步。WCA（等待激活接入）当接收到MAC来的随机接入响应的指示消息，通知高层建立RRC连接，并建立SRB1。CON（正常连接状态）初始安全性激活，配置AS密钥和相关参数，并配置低层进行加密和完整性保护所需要的相关密钥和参数。负责连接重配置，建立SRB2和DRBs，完成UE和E-UTRAN之间的无线链路建立。当UE和E-UTRAN2之间的无线链路建立起来后，可以进行正常的数据通信过程HO（切换）执行同频、异频小区间的切换，主要是通过重配置消息里的MobilityControlInfo来实现。1.2子状态跃迁描述“1”：任意状态-NULL，“2”：NULL-初搜，“3”：初搜-NULL，“4”：初搜-IDL，“5”：IDL-初搜，“6”：IDLE-ACC，已经小区驻留的UE通过原语RR_ESTABLISH_REQ收到高层的业务请求或是对寻呼的响应而发起的RRC连接建立，通过原语CMAC_RANDOM_ACC_REQ请求MAC进行随机接入，进入ACC子状态。“7”：ACC-IDL，在ACC子状态的UE，当收到高层发起的突然中断连接请求，或是T300超时，RRC子层放弃连接建立过程，返回IDL子状态。“8”:即ACC-WCA，当MAC子层通过原语CMAC_STATUS_ACC_IND，向RRC子层指示随机接入的响应情况，RRC子层配置MAC，配置RLC子层建立层2链路，停止定时器T300，开始传输RRCConnectionRequest消息，进入WCA子状态。“9”:WCA-初搜：当接收到RRCConnectionReject消息时，RRC子层放弃连接建立过程，通过原语RR_ESTABLISH_ERR告诉高层连接失败，进入初搜子状态。“10”:WCA-IDL:在WCA子状态下，如果收到高层发起的突然中断连接请求，或是此时定时器T300、T302、T303、T305正在运行时发生小区重选，RRC子层放弃连接建立过程，返回IDL子状态。“11”:WCA-CON，在WCA子状态下完成了SRB1建立，RRC子层向高层发送RR_ESTABLISH_CNF，并向网络端发送RRCConnectionComplete消息，进入CON子状态。“12”：CON-WCA，在CON子状态，主要是完成安全性激活和SRB2、DRBs的建立，若在这个子状态下，初始安全性激活失败（SecurityModeCommand消息没有通过完整性校验），UE将继续使用安全性激活过程开始之前的配置，既不加密也不完整性保护，返回到WCA子状态，重新激活安全性。“13”：CON-IDL,初始安全性激活成功情形下，RRC重配置失败时，UE将返回到IDL小区驻留状态，重新发起连接建立请求。“14”:CON-初搜，在CON子状态下，发生无线链路失败，RRC子层释放无线资源，进入小区初搜子状态。“15”：CON-HO，当用户在正常通话过程中发生小区跃迁，或者当一定时间内一个小区内的同时进行通信的用户数饱和时，网络端要求UE进行小区切换，进入HO子状态。“16”：HO-IDL，当定时器T304超时，即切换失败，UE先返回到源小区，使用源小区的某些配置，处于小区驻留，重新发起连接建立过程。“17”：HO-初搜，切换失败，同时发生无线链路失败时，UE无法返回到源小区，回到初搜，重新开始小区选择。32RRC连接建立过程的设计流程下面将详细介绍RRC连接建立过程中RRC模块接收信号的流程设计，主要针对一些重要信号。2.1连接建立过程的MSC任意状态-NULLNULL-初搜初搜-IDLIDLE-ACC已经小区驻留的UE，通过原语RR_ESTABLISH_REQ收到高层的业务请求或是对寻呼的响应而发起的RRC连接建立，RRC通过原语CMAC_RANDOM_ACC_REQ请求MAC进行随机接入，进入ACC子状态。ACC-WCA当MAC子层通过原语CMAC_STATUS_ACC_IND，向RRC子层指示随机接入的响应情况，RRC子层配置MAC，配置RLC子层建立层2链路，停止定时器T300，开始传输RRCConnectionRequest消息，进入WCA子状态。WCA-CON在WCA子状态下完成了SRB1建立，RRC子层向高层发送RR_ESTABLISH_CNF，并向网络端发送RRCConnectionComplete消息，进入CON子状态。CON-HO当用户在正常通话过程中发生小区跃迁，或者当一定时间内一个小区内的同时进行通信的用户数饱和时，网络端要求UE进行小区切换，进入HO子状态。4UE-NASE-UTRANUE-MACUE-RLCUE-RRCSTARTT300STOPT300,T30X先根据建立原因判断小区是否被barred，否，执行以下动作，启动T30XUE-PDCPRRCConnection-RequestCMAC_RANDOM_ACC_REQRRCConnectionSetupCPDCP_CONFIG_REQCRLC_CONFIG_REQ(EstabllishSRB1)CPDCP_SRB_REQCRLC_AM_DATA_REQMAC_DATA_REQRRCConnectionSetp-CompleteRR_ESTABLISH_REQRR_ESTABLISH_CNFCMAC_STATUS_ACC_INDCMAC_TM_DATA_REQPRACH物理随机接入信道CMAC_CONNECT_CONFIG_REQCRLC_CONFIG_REQCMAC_TM_DATA_INDIDLWCAACCCMAC_CONNECT_CONFIG_REQCONHO小区切换小区选择状态随即接入状态等待激活接入状态正常连接状态小区切换状态图2RRC连接建立过程的MSC（成功情形）原码消息主要功能RR_ESTABLISH_REQRRC连接建立原因、NAS层信息、UE标识。CMAC_RANDOM_ACC_REQ要求MAC进行物理层进行随机接入。PRACH物理随机接入信道主要向基站发送Preamble前导码CMAC_STATUS_ACC_INDRRC子层已得到MAC的随机接入响应指示CMAC_CONNECT_CONFIG_REQRRC子层对MAC子层进行缺省配置（即系统默认的配置）。CRLC_CONFIG_REQRRC子层对RLC子层进行缺省配置，开启定时器T300，RRC进入WCA状态CMAC_TM_DATA_REQ和RRCConnection-Request向网络端发送“RRC连接建立请求”，并等待接收网路来的“RRC连接建立”消息或其他。CMAC_TM_DATA_INDRRC子层首先停止T300，如果是“RRC连接建立”消息的内容，分配了DCCH信道，执行无线资源配置，配置PDCP、RLC、MAC子层，建立层2链路。CPDCP_CONFIG_REQCRLC_CONFIG_REQCMAC_CONNECT_CONFIG_REQRRC子层已得到MAC的随机接入响应指示，随机接入响应指示5CMAC_ACC_STATUS_INDRRC子层已得到MAC的随机接入响应指示，随机接入响应指示CPDCP_SRB_REQEstablishSRB1。CRLC_AM_DATA_REQ和MAC_DATA_REQ携带“RRC连接建立完成”，RRC停留在WCA状态。如果消息的类型为“RRC连接拒绝”，开启定时器T302，并把它的值设为waitTime，继续停留在WCA状态，当该定时器超时，RRC进入初搜小区选择过程，通知EMM子层，RRC连接建立失败。UE-NASUE-RRCUE-PDCPUE-RLCUE-MACEUTRANIDLWCAACCRR_ESTABLISH_REQ先根据建立原因判断小区是否被barred，是，执行以下动作若被barred，根据建立原因，进行计算比较判决是否被barred，若是，告诉高层失败，若否，执行正常连接进程(barred)RR_ESTABLISH_ERR(notbarred)CAMC_RANDOM_ACC_REQPRACHCMAC_STATUS_ACC_INDCMAC_CONNECT_CONFIG_REQCRLC_CONFIG_REQWCASTARTT300CMAC_TM_DATA_REQRRCConnection-RequestRRCConnectionRejectCMAC_TM_DATA_INDRR_ESTABLISH_REJRRCConnectionSetupCMAC_TM_DATA_INDCellre-selectionwhileT302,T303orT305isrunningRR_ESTABLISH_INDCellre-selectionwhileT300isrunningorT300expiryRR_ESTABLISH_INDUE高层突然中断连接RR_RELEASE_REQRR_RELEASE_IND初搜图3RRC连接建立过程的MSC（失败情形）62.2连接建立过程的流程说明2.2.1RRC连接建立过程，建立SRB1（WCA）RR_ESTABLISH_REQ(IDL)在IDLE状态下收到RR_ESTABLISH_REQ信号，要求进入接入。该信号包含了RRC连接建立原因、NAS层的信息以及UE标识。处理流程如图4所示。在收到该原语后首次判断是否允许接入，如果允许接入，RRC向MAC发送CMAC_RANDOM_ACC_REQ信号，要求MAC进行物理层接入过程，RRC模块进入ACC状态。如果不允许接入则发送RR_RELEASE_IDN通知EMM，进入初搜小区选择状态重新进行小区选择过程。IDL状态收到RR_ESTABLISH_REQ是否允许接入保存NAS信令及连接建立原语到全局变量进行RRC连接建立请求的ASN编码CMAC_RADOM_ACC_REQ到MAC层进入ACC状态发送RR_RELEASE_IND到EMM子层进入初搜小区选择状态图4收到RR_ESTABLISH_REQ信号的处理流程CMAC_ACC_STATUS_IND(ACC)在收到该信号后RRC子层已得到MAC的随机接入响应指示，RRC子层对MAC、RLC子层进行缺省配置，开启定时器T300，RRC进入WCA状态，向网络端发送“RRC连接建立请求”消息，并等待接收网路来的“RRC连接建立”消息或其他。RR_ABORT_REQ(ACC)RR_ABORT_REQ(WCA)CMAC_TM_DATA_IND(WCA)在WCA状态下收到CMAC_TM_DATA_IND信号，处理流程如图5所示，RRC子层首7先停止T300，对信号中携带的信息进行ASN解码。然后进行消息解码的正确性判断，如果收到消息解码正确则进行后续的过程。如果消息解码错误，丢弃该消息不做任何处理，停留在WCA状态。判断消息的类型，如果是“RRC连接建立”消息的内容，如果分配了DCCH信道并且消息中包含无线资源配置专用信息，执行无线资源配置。RRC发送CPDCP_CONFIG_REQ、