LTE定時器詳解

1、.本期關(guān)注：定時器和常量類參數(shù)定時器類參數(shù)和常量類參數(shù)在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的意義相當(dāng)重要，本文僅僅對層三信令涉及的定時器以及常量類參數(shù)進行討論，如涉及到一些底層參數(shù)，請參閱相關(guān)文獻。信令的啟動、交互、傳遞、終止都是靠一系列的定時器以及常量類參數(shù)進行組合控制的，因此，在微觀層面，這一類型參數(shù)決定著某一信令的起止時刻，或者重復(fù)傳遞的頻次。宏觀層面，某一參數(shù)的調(diào)整，對于整個網(wǎng)絡(luò)的性能，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的效果都可能產(chǎn)生巨大的影響。熟悉此類型參數(shù)是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重要手段之一。此類型參數(shù)分為兩部分，一部分是定時器（timer）參數(shù),一部分是常量（constant）參數(shù)，下面分別進行介紹。定時器類參數(shù)顧名思義就是確定時間長度的

2、參數(shù)。這類參數(shù)輔助信令進行開始以及終止的定時，3GPP EUTRA中該類參數(shù)共12個，具體參數(shù)名稱以及描述請參見表。定時器起始終止超時后的行為T300傳輸RRCConnectionRequest當(dāng)接收到RRCConnectionSetup或者RRCConnectionReject消息時，小區(qū)重選以及上層放棄連接建立時1、重置MAC層，釋放MAC層配置以及對于所有RLC層建立的RB進行重新建立；2、通知上層RRC連接建立失敗，基于該連接的終端過程終止（詳見36.331 5.3.3.6）T301傳輸RRCConnectionReestablishmentRequest當(dāng)接收到RRCConnecti

3、onReestablishment或RRCConnectionReestablishmentReject消息或者選擇小區(qū)變?yōu)椴豢捎米優(yōu)镽RC_IDLE狀態(tài)T302在執(zhí)行RRC連接建立的時，接收到RRCConnectionReject當(dāng)進入RRC_CONNECTED狀態(tài)或者終端進行小區(qū)重選通知上層終端被叫訪問禁止撤銷（詳見36.331 5.3.3.7）T303在小區(qū)訪問被禁止，且當(dāng)終端做主叫時建立連接當(dāng)進入RRC_CONNECTED狀態(tài)或者終端進行小區(qū)重選通知上層終端主叫訪問禁止撤銷（詳見36.331 5.3.3.7）T304接收到包含MobilityControl信息的RRCConnectio

4、nReconfiguration消息，或者接收到包含CellChangeOrder的MobilityFromEUTRACommand消息對于EUTRA切換或者小區(qū)改變命令（Cell Change Order)的準(zhǔn)則得以滿足(在異系統(tǒng)互操作中，該準(zhǔn)則由目標(biāo)系統(tǒng)小區(qū)進行規(guī)定）在E-UTRA系統(tǒng)間小區(qū)改變命令以及系統(tǒng)內(nèi)切換中，發(fā)起RRC連接重建過程；在切換入E-UTRA，執(zhí)行源RAT中適用的規(guī)范T305當(dāng)為終端主叫信令建立RRC連接時禁止訪問當(dāng)進入RRC_CONNECTED狀態(tài)或者終端進行小區(qū)重選通知高層禁止消除T306當(dāng)為終端CSFB主叫時建立RRC連接時禁止訪問當(dāng)進入RRC_CONNECTED狀

5、態(tài)或者終端進行小區(qū)重選通知高層禁止消除T310當(dāng)檢測到物理層的問題。例如：當(dāng)接收到來自底層的N310個連續(xù)的out-of-sync指示當(dāng)接收到來自底層的N311個連續(xù)的in-sync個指示，當(dāng)觸發(fā)切換流程和初始化連接重建流程如果安全認(rèn)證不被激活，則UE轉(zhuǎn)為RRC空閑態(tài)；否則會發(fā)起連接重建流程T311當(dāng)初始化RRC連接重建流程選擇一個合適的E-UTRA小區(qū)或者異系統(tǒng)小區(qū)進入RRC空閑態(tài)T320當(dāng)接收到t320或者當(dāng)UE從異系統(tǒng)選擇/重選到E-UTRA,附帶著為了特定優(yōu)先級配置的有效定時器（剩余的有效定時仍然適用）當(dāng)進入RRC_CONNECTED狀態(tài)，且已通過NAS請求執(zhí)行PLMN選擇或者當(dāng)小區(qū)（

6、重）選擇到異系統(tǒng)（該類情況下定時器會被繼承到異系統(tǒng)）放棄掉專屬信令提供的小區(qū)重選優(yōu)先級T321當(dāng)接收到measConfig包括為了設(shè)置reportCGI的信息塊reportConfig當(dāng)獲得需要對需求小區(qū)中cellGlobalID所有字段進行設(shè)置的相關(guān)信息，或當(dāng)接收到包含原因值為reportCGI的消除reportConfig的measConfig消息發(fā)起測量上報過程，停止執(zhí)行相關(guān)測量并且消除相應(yīng)的measIDT330當(dāng)接收到LoggedMeasurementConfiguration消息當(dāng)日志容量超過了合適的UE存儲，當(dāng)觸發(fā)LoggedMeasurementConfiguration流程的釋

7、放釋放VarLogMeasConfig消息。UE允許丟棄日志測量。例如當(dāng)T330超時停止48小時之后，釋放VarLogMeasReport，詳見36.331 5.6.6.4表 3GPP相關(guān)定時器描述在這些名目繁多得定時器中，本文著重攫取幾個與日常網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化息息相關(guān)的定時器參數(shù)進行說明。T300:該定時器由系統(tǒng)消息SIB2下發(fā)（參見36.3315.2.2.9），值存在名為UE-TimersAndConstants的信息塊中（IE），當(dāng)UE的上層要求處于RRC_IDLE狀態(tài)的UE發(fā)起RRC連接請求時，T300開始啟動。值得一提的是，當(dāng)連接態(tài)下（RRC_Connected）,SIB2消息下發(fā)后，存貯于

8、該消息塊中其他的定時器及常量是不做更新的，但是T300需要進行同步更新。當(dāng)收到了RRC連接建立，RRC連接拒絕，小區(qū)重選或者高層主動釋放連接時，該定時器終止。除了正常RRC連接建立導(dǎo)致T300的終止，其他原因?qū)е耇300終止后，MAC層相關(guān)配置都需要進行重置并釋放掉。小區(qū)重選和高層還需要RLC層重建。如該定時器超時，則會重置MAC層，釋放掉MAC配置以及重建RBs(Radio Bears)已有的RLC實體。3GPP協(xié)議中規(guī)定T300的取值范圍為枚舉值，分別可以為ms100,ms200,ms300,ms400,ms600,ms1000,ms1500,ms2000, 其中ms100代表定時器時長可

9、以設(shè)為100毫秒。該定時器設(shè)置的長短決定了網(wǎng)絡(luò)中RRC連接建立的成功率以及資源的合理利用情況，如果設(shè)置過長，可以提升RRC連接建立成功率，但是可能會導(dǎo)致無謂的消耗資源，例如在小區(qū)覆蓋邊緣地區(qū)或者高干擾區(qū)域，信號質(zhì)量已經(jīng)惡化的情況下，層三信令并不釋放連接，而是等待底層進行不斷的重傳嘗試，這樣不僅導(dǎo)致個體用戶接續(xù)時延的增加，可能還會帶來對網(wǎng)絡(luò)資源整體的消耗以及導(dǎo)致的擁塞發(fā)生，同時還可能由于底層不斷的重傳導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)干擾的抬升。反之，如果該定時器設(shè)置過短，可能導(dǎo)致RRC連接建立成功率過低，從而進一步影響CS域或者PS域業(yè)務(wù)接通率。在無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中，設(shè)置參數(shù)的目的不是為了單純的提升統(tǒng)計KPI，而是在適配網(wǎng)

10、絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，使得KPI盡量貼近用戶感知，既不能惡化KPI使用戶感知受到影響，也不能單純的提升了某項KPI，而使得其與用戶感知完全脫節(jié)，最佳合理的策略是正向同步優(yōu)化KPI作為評估手段的基礎(chǔ)上，提升用戶感知。根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)測試結(jié)果以及優(yōu)化經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，同時考慮到LTE網(wǎng)絡(luò)主要承載PS域業(yè)務(wù)以及CSFB的用戶接續(xù)時延感知（CSFB用戶撥叫接續(xù)時延將會是LTE話音業(yè)務(wù)中衡量用戶感知的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，因此需要從信令流程、參數(shù)設(shè)置以及新功能影響各個層面逐一進行優(yōu)化設(shè)置，以期效果達到最佳）T301:定時器T301的獲取途徑有兩種，其一如同T300、T310、N310、T311、N311等一樣，從 系統(tǒng)消息SIB

11、2中的信息塊，ue-TimersAndConstants中獲?。涣硪环N則是通過信息塊rlf-TimersAndConstans獲取，取值范圍ms100、ms200、ms300、ms400、ms600、ms1000、ms1500、ms2000，取值類型為枚舉型，單位為毫秒。一般在駐留到一個合適的LTE小區(qū)后，與上傳RRCConnectionReestablishmentRequest同時啟動，在收到RRCConnectionReestablishment后終止。另外如果收到RRCConnectionReetablishmentReject后該定時器也會終止，UE會從RRC_CONNECTED轉(zhuǎn)為

12、RRC_IDLE,重置MAC,釋放掉所有無線資源（包括RLC實體、MAC配置和相應(yīng)PDCP實體）。當(dāng)該定時器超時，UE會從RRC_CONNECTED轉(zhuǎn)為RRC_IDLE。當(dāng)UE檢測到（1）無線鏈路失??；（2）切換失?。唬?）移動出E-UTRA失?。ó愊到y(tǒng)互操作）；（4）來自底層指示的完整性保護失敗；（5）RRC連接重配失敗。如果鏈路重建原因值（reestablishmentCause)為reconfigurationFailure,則可能該重建過程是由于重配失敗觸發(fā)；如果鏈路失敗原因值為handoverFailure,則可能該重建過程是由于系統(tǒng)內(nèi)切換或者異系統(tǒng)互操作導(dǎo)致（從LTE網(wǎng)絡(luò)切換出或者

13、CCO重定向）；如果鏈路失敗原因值為otherFailure,則重建過程由其他原因?qū)е?。該參?shù)的取值直接導(dǎo)致RRC連接的重建成功率以及業(yè)務(wù)接續(xù)時延，設(shè)置值過高可能導(dǎo)致UE在鏈路失敗或者切換失敗等原因觸發(fā)的鏈路重建過程中的底層無謂隨機接入嘗試次數(shù)過多，從而影響RRCConnectionReestablishment這種層3挽救機制的接續(xù)感知，反之，如果該值設(shè)置過低，會導(dǎo)致RRC連接重建成功率下降T311：該參數(shù)與T301結(jié)合很緊密，都是與RRC重建相關(guān)的參數(shù)。當(dāng)UE檢測到無線鏈路失敗或切換失敗或移動出E-UTRA失敗或收到來來自底層的完整性保護失敗指示或RRC連接重配失敗，則UE啟動T311，同

14、時掛起除SRB0的一切RB，并進行相關(guān)默認(rèn)配置。同時執(zhí)行小區(qū)選擇（詳見TS36.304規(guī)定的小區(qū)選擇流程）。T311是在T301之前進行觸發(fā)的，一旦當(dāng)UE選擇到了合適的E-­UTRA小區(qū)，T311即被終止，同時啟動T301.一旦T311超時后，終端會從RRC連接態(tài)轉(zhuǎn)為RRC空閑態(tài)，同時釋放原因值為“RRC connection failure”。T311取值為枚舉型，取值范圍ms1000,ms3000,ms5000,ms10000,ms15000,ms20000,ms30000。3GPP協(xié)議36.311 9.2.5規(guī)定默認(rèn)值為ms1000。該值設(shè)置與由于無線鏈路失敗、切換失敗等原因引起

15、的RRC重建成功率息息相關(guān)，RRC連接重建本身就是對于鏈路失敗的一種挽救機制。將該值設(shè)置放寬可以挽救由于無線鏈路失敗等原因帶來的掉線風(fēng)險，但同時也增加了無謂的小區(qū)選擇等待，對于用戶感知帶來潛在的風(fēng)險。T302：該參數(shù)并不由網(wǎng)絡(luò)側(cè)系統(tǒng)消息實際下發(fā)，而是隨著網(wǎng)絡(luò)側(cè)下發(fā)的RRC連接拒絕消息中附帶著的一個名為RRCConnectionReject-r8-IEs的消息塊中waitTime參數(shù)值進行設(shè)置。當(dāng)接收到網(wǎng)絡(luò)側(cè)下發(fā)的RRCConnectionReject時，UE側(cè)同步啟動T302，在T302運行過程中，終端主被叫以及RRC信令建立都是被禁止，從UE側(cè)來看，在這段時間內(nèi)，小區(qū)好像是被“禁止”了一樣（

16、Cell Barring）。值得一提的是，當(dāng)T302超時后，會通知上層終端被叫訪問禁止被解除了，但是主叫語音、信令訪問、主叫CSFB仍有可能還處于“禁止”狀態(tài)，需要分別和定時器T303、T305、T306組合使用（即等到這些定時器也失效后），才可能將主叫“禁止”狀態(tài)撤銷（36.331.5.3.3.7）。3GPP協(xié)議中規(guī)定該參數(shù)值取值和waitTime取值應(yīng)該一樣，為整型，單位為秒，范圍為1.16。該值取值決定著網(wǎng)絡(luò)上層發(fā)起業(yè)務(wù)請求時，RRC層的響應(yīng)“靈敏”程度。如果該值設(shè)置過大，可能導(dǎo)致RRC連接拒絕后限制時間過長，無法快速響應(yīng)上層的業(yè)務(wù)請求，使本該再次迅速建立的RRC不能及時被建立，影響用戶

17、感知，且該次RRC連接建立如果由主叫發(fā)起被拒后，網(wǎng)絡(luò)側(cè)由于未收到相關(guān)信令，無法被統(tǒng)計為未接通。刨除T302設(shè)置過大的這些缺點，在某些特殊場合，可能會有些應(yīng)用，例如在重大集會、演出及話務(wù)突發(fā)地區(qū)，如果該值設(shè)置過小可能會導(dǎo)致業(yè)務(wù)請求頻繁出現(xiàn)，導(dǎo)致資源調(diào)度沖突甚至引發(fā)大規(guī)模的擁塞，因此該定時器在RRC層面起到了類似對上層業(yè)務(wù)請求進行調(diào)度緩沖的作用，在特殊場景下可以進行適度的局部調(diào)優(yōu)。T304：該定時器是個與LTE系統(tǒng)內(nèi)、異系統(tǒng)切換或者CCO（Cell ChangeOrder，小區(qū)改變命令）輔助異系統(tǒng)重定向相關(guān)的參數(shù)。T304的設(shè)置由RRCConnetionReconfiguration 消息中所攜帶

18、的信息塊mobilityControlInfo中toEUTRA獲取，取值為枚舉型，包括ms50,ms100,ms150,ms200,ms500,ms1000,ms2000,spare1，單位毫秒。另外，在UE執(zhí)行CCO到GERAN時，T304的設(shè)置值可以從MobilityFromEUTRACommnad消息中CellChangeOrder信息塊中獲取，取值為枚舉型，ms100,ms200,ms500,ms1000,ms2000,ms4000,ms8000,spare1，單位毫秒。當(dāng)UE收到RRCConnectionReconfiguration消息時同時檢查該消息攜帶了信息塊mobilityC

19、ontrolInfo，可判定為切換執(zhí)行命令，同時啟動T304計時，當(dāng)UE向下層提交了RRCConnectionReconfigurationComplete消息并且MAC層已經(jīng)成功完成了新小區(qū)的隨機接入后，T304停止。當(dāng)T304超時，意味著LTE系統(tǒng)內(nèi)切換或者切換入LTE失敗，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)切換失敗時，除了信息塊中physicalConfigDedicated,mac-MainConfig和sps-Config中的配置，其他配置回退到源主小區(qū)的設(shè)定,同時在一系列消息參數(shù)中進行切換失敗記錄更新（詳見36.331.5.3.5.6）；當(dāng)切換入LTE失敗時，重置MAC層，同時執(zhí)行異系統(tǒng)中切換失敗的后續(xù)操作

20、。當(dāng)UE收到MobilityFromEUTRACommnad消息時，如果原因是切換（handover），則不啟動T304,而如果原因值是小區(qū)改變命令（cellChangeOrder），則啟動T304，同時UE利用GSM小區(qū)獲得的系統(tǒng)消息（systemInformation）嘗試接入GSM目標(biāo)小區(qū)，并由信息塊CellChangeOrder輔助指示在目標(biāo)GSM小區(qū)中建立連接。當(dāng)GSM小區(qū)關(guān)于CCO的接入準(zhǔn)則得以滿足的時候（具體準(zhǔn)則詳見TS44.060），即UE離開RRC_CONNECTED狀態(tài)，重置MAC層，T304終止（實際上除了T320和T330，其他一起定時器都會終止），隨后釋放一切無線資源

21、，包括基于已建立RB的RLC實體，MAC配置和相應(yīng)PDCP實體。如果異系統(tǒng)小區(qū)接入失敗時，T304也會被終止。除了信息塊中physicalConfigDedicated,mac-MainConfig和sps-Config中的配置，其他配置回退到源主小區(qū)的設(shè)定，同時建立連接重建（connection re-establishment）流程。由此可見，當(dāng)該定時器用于LTE系統(tǒng)內(nèi)切換、切換入LTE以及異系統(tǒng)小區(qū)改變命令（CCO）到GSM，只有操作成功時候才會終止該定時器，該定時器超時則意味著相應(yīng)互操作的失敗，以及會引發(fā)一系列后續(xù)的重配置。該值如果設(shè)置過大，盡管會增加切換成功概率，但是同樣會使本該及時

22、進行鏈路重建的UE不能及時重建，從而嚴(yán)重影響用戶感知。同理，設(shè)置過小則很容易觸發(fā)切換失敗，不僅影響切換成功率，在一定程度上也會妨礙用戶感知。T310:該定時器與檢測無線鏈路失敗有關(guān)。當(dāng)UE檢測連續(xù)N310個“out-of-sync”，即下行失步時，并且T300、T301、T304和T311均不在運行時，則啟動該定時器。在該定時器運行中，如果UE從底層收到了N311個連續(xù)“in-sync”個指示，該定時器會被終止。當(dāng)該定時器超時時（或MAC層指示隨機接入異?；騌LC層指示已達到最大重傳次數(shù)），UE則認(rèn)為無線鏈路失敗，同時將相應(yīng)的測量值更新進VarRLF-Report參數(shù)中（詳見36.331.5.3.11.3）。此時，如果接入層安全認(rèn)證未被觸發(fā)，則UE從連接態(tài)轉(zhuǎn)為空閑態(tài),否則觸發(fā)RRC重建流程。T310取值定義在系統(tǒng)消息SIB2(SystemInformationBlockType2)中的ue-TimersAndConstants信息塊，取值設(shè)置范圍ms0,ms50,ms100,ms200,ms5