TD-LTE-協(xié)議解析課件

1、LTE 協(xié)議解析,LTE主要協(xié)議層架構(gòu),Page 2,包括SRB（信令無線承載）、DRB（數(shù)據(jù)無線承載,LTE主要數(shù)據(jù)流程,Page 3,填充位，滿足整字節(jié),1ms子幀,TB(傳輸塊)是層1和MAC層之間交換的基本數(shù)據(jù)單元，等價于“MACPDU,PDU:Protocel Data Unit 協(xié)議數(shù)據(jù)單元 SDU：Service Data Unit業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元,目錄,一、MAC層協(xié)議,MAC層協(xié)議架構(gòu) 提供給上層的服務(wù) 期待物理層提供的服務(wù) MAC層功能 MAC格式,MAC層協(xié)議在LTE協(xié)議棧的位置如下所示,MAC層協(xié)議架構(gòu),層二的下行功能框圖,MAC層協(xié)議架構(gòu),層二的上行功能框圖,MAC層協(xié)議

2、架構(gòu),提供給上層的服務(wù),MAC層給上層提供的服務(wù),數(shù)據(jù)傳輸,無線資源分配,無線資源管理,MAC層掌握了所有物理層資源的信息,對上層數(shù)據(jù)處理； 優(yōu)先級處理； 邏輯信道數(shù)據(jù)的復用,MCS的選擇； 數(shù)據(jù)在物理層傳輸 格式的選擇,無線資源的使用管理,期待物理層提供的服務(wù),MAC層功能,實現(xiàn)邏輯信道映射到傳輸信道,把傳輸塊通過傳輸信道發(fā)給到物理層,從一條或多條邏輯信道下來的數(shù)據(jù)(MAC SDUs)復用到傳輸塊,把從傳輸信道傳送上來的傳輸塊解復用成MAC SDU，上交給RLC層,MAC層的各個子功能實體提供以下的功能,資源調(diào)度相關(guān)操作：如調(diào)度請求、報告、策略和優(yōu)先級,基于HARQ機制的錯誤糾正功能,MAC

3、層功能,信道可以認為是不同協(xié)議層之間的業(yè)務(wù)接入點（SAP），是下一層向它的上層提供的服務(wù)。LTE沿用了UMTS的三種信道，邏輯信道，傳輸信道與物理信道,信道結(jié)構(gòu),從協(xié)議棧的角度來看，物理信道是物理層的, 傳輸信道是物理層和MAC層之間的, 邏輯信道是MAC層和RLC層之間的，它們的含義是： 邏輯信道：傳輸什么內(nèi)容 傳輸信道：怎樣傳 物理信道：信號在空中傳輸?shù)某休d,MAC格式,MAC PDU是八位對齊的比特流，最高位第一行的最左邊比特，最低位在最后一行的最右邊的比特；MAC SDU也是八位對齊的比特流，而MAC PDU里面的參數(shù)也是按照相同的順序，高位在左邊，低位在右邊的順序,MAC PDU具有

4、一個頭部，零個或多個SDU，零個或多個控制單元，可能還有填充位。 MAC頭部與MAC SDU都是可變長度的。 一個MAC PDU頭部，MAC PDU頭部可能有一個或多個子頭部（subheader），每一個對應一個SDU、控制信息單元(control element)或者填充位,R/R/E/LCID/F/L MAC 子頭部,一個普通MAC PDU子頭部由六個域（R/R/E/LCID/F/L）組成，但是對于最后一個子頭部、固定長度的MAC控制信息單元以及填充位對應的子頭部，它們只包含四個域（R/R/E/LCID,MAC PDU子頭部的順序跟MAC SDU，MAC控制信息單元以及填充部分出現(xiàn)的順序是

5、相應的。 MAC控制信息單元處于任何MAC SDU的前面。 填充部分一般放在MAC PDU的最后面，不過如果只有一個字節(jié)或者兩個字節(jié)的填充部分時，它就放在MAC PDU的最前面。填充部分的內(nèi)容可以是任何值，因為接收方會直接忽略掉這里面的內(nèi)容。 對于一個UE，每次一個傳輸塊只能攜帶一個MAC PDU，當然它也告訴我們，如果有兩個傳輸塊時，可以攜帶兩個PDU（這就是當使用空間復用的傳輸方式時,MAC頭部是可變長的,R: 預留比特位，設(shè)為“0,目錄,二、RLC層協(xié)議,RLC層協(xié)議結(jié)構(gòu) RLC層主要功能 RLC層3種模式 RLC PDU格式,RLC層協(xié)議結(jié)構(gòu),RLC層主要功能,傳輸上層PDU 糾錯 串

6、聯(lián)，分塊，重新組合 重分塊 重排序 重復檢測 SDU拋棄,RLC層3種模式,RLC層的功能通過RLC 實體來體現(xiàn)，RLC實體由3種傳輸模式配置,1.TM RLC實體對PDU是透明的，直接映射； 2.無RLC SDU分段或串聯(lián)； 3.不添加RLC報頭； 4.無傳輸保證； 5.適合傳輸語音,1.對RLC SDU分段或串聯(lián)； 2.添加RLC報頭； 3.有傳輸保證； 4.適合傳輸TCP traffic,1.對RLC SDU分段或串聯(lián)； 2.添加RLC報頭； 3.無傳輸保證； 4.適合傳輸streaming traffic,透明模式（TM,Page 25,只有廣播系統(tǒng)消息、尋呼消息、信令無線承載0（SR

7、B0）這樣的RRC控制信息才能通過透明模式傳輸； 用戶平面數(shù)據(jù)傳輸不能使用TM RLC。 TM RLC只提供單向數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù),非確認模式（UM）實體,Page 26,非確認模式（UM）主要功能,RLC SDU分塊和級聯(lián) MAC層根據(jù)無線信道情況和有效發(fā)送資源來決定和通知RLC PDU的大小，然后，RLC根據(jù)RLC PDU的大小拆分或組合RLC SDU,非確認模式（UM）主要功能,RLC SDU重排序 由于MAC層HARQ過程，接收RLC PDU亂序是不可避免的，亂序接收的RLC PDU均放在緩存中，等待，直到此塊之前的PDU被上傳到上層中。 RLC SDU的重復檢測 保證僅一次接收PDU，重復

8、的丟棄； RLC SDU的重組,重排序丟失的RLC PDU例子,MAC層中的HARQ進程，每個進程均采用“停止-等待”ARQ，每進程對一個RLC PDU進行處理，為保證連續(xù)發(fā)送，最多可設(shè)置高達8個并行HARQ進程,每次發(fā)送的PDU大小可調(diào)整,當RLC接收機接收到PDU8時啟動重排序定時器，如果在定時器溢出之前仍未收到PDU7，則認為PDU7丟失，從下一個接收到的RLC PDU開始進行RLC SDU重組,確認模式（AM）實體,AM RLC實體提供雙向的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù),確認模式（AM）主要功能,除UM RLC功能外，AM RLC主要功能： RLC數(shù)據(jù)PDU的重傳；（最重要） 接受側(cè)提供“狀態(tài)報告”P

9、DU給發(fā)射側(cè)，指明RLC PDU的ACK和/或NACK信息。 重傳的RLC數(shù)據(jù)PDU重分塊； 與MAC層指示的RLC PDU大小相吻合。（每次發(fā)送的RLC PDU大小可不同）。 為防止之前狀態(tài)報告觸發(fā)的重傳還未到，新的狀態(tài)報告又觸發(fā)新的重傳，所以定時器運行時，禁止新狀態(tài)報告發(fā)送,確認模式（AM）主要功能,輪詢； AM RLC發(fā)送側(cè)向接受側(cè)請求（主動）一個狀態(tài)報告?？捎行Ч芾戆l(fā)送和重傳緩沖器。（比如發(fā)送側(cè)最后一個PDU已發(fā)送完時請求） 狀態(tài)報告； 狀態(tài)報告的發(fā)送需要根據(jù)發(fā)送時延和無線效率之間的權(quán)衡來控制。 狀態(tài)禁止； 為防止之前狀態(tài)報告觸發(fā)的重傳還未到，新的狀態(tài)報告又觸發(fā)新的重傳，所以定時器運行

10、時，禁止新狀態(tài)報告發(fā)送,RLC PDU格式,RLC層提供兩種PDU： 數(shù)據(jù)PDU：3種模式中均有； 控制PDU：只在AM模式中存在，就是狀態(tài)報告PDU,RLC PDU格式,1. 透明模式數(shù)據(jù)PDU的格式僅包含一個數(shù)據(jù)域，RLC SDU直接映射到RLC PDU； 2.非確認模式數(shù)據(jù)PDU的格式,幀信息：指示開始和最后一個SDU元素是完整的還是片段,序列號：PDU序列號,長度指示：指示每個數(shù)據(jù)元素的長度,3.確認模式PDU格式,數(shù)據(jù)/控制：指示該PDU是數(shù)據(jù)的還是控制的,重分塊標志：指示該PDU是一整個PDU還是一個片段,輪詢：向接收端請求狀態(tài)報告,目錄,三、PDCP協(xié)議,PDCP架構(gòu) PDCP實

11、體 PCDP層服務(wù) PDCP層功能 PDCP過程 PDCP協(xié)議數(shù)據(jù)單元及格式 PDCP參數(shù)和變量 PDCP常量和定時器,分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(Packet Data Convergence Protocol，PDCP)層屬于無線接口協(xié)議棧的第二層，處理控制平面上的無線資源管理(RRC)消息以及用戶平面上的因特網(wǎng)協(xié)議(IP)包,在用戶平面上，PDCP子層得到來自上層的IP數(shù)據(jù)分組后，可以對IP數(shù)據(jù)分組進行頭壓縮和加密，然后遞交到RLC子層。PDCP子層還向上層提供按序提交和重復分組檢測功能。在控制平面，PDCP子層為上層RRC提供信令傳輸服務(wù)，并實現(xiàn)RRC信令的加密和一致性保護，以及在反方向上實現(xiàn)R

12、RC信令的解密和一致性檢查,PDCP架構(gòu),PDCP實體,PCDP層服務(wù),向上層提供的服務(wù)： （1）數(shù)據(jù)傳輸 （2）頭壓縮 （3）加密 （4）完整性保護,PCDP層服務(wù),從下層得到的服務(wù)： （1）確認的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，包括PDCP PDU成功傳輸?shù)闹甘?（2）非確認的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù) （3）有序傳送，除了在切換時的情況 （4）重復丟棄，除了在切換時的情況,PDCP層功能,PDCP協(xié)議包括以下具體支持的功能： (1)用戶平面數(shù)據(jù)的包頭壓縮和解壓縮。 (2)安全性功能： 用戶和控制平面協(xié)議的加密和解密； 控制平面數(shù)據(jù)的完整性保護和驗證。 (3)數(shù)據(jù)的傳輸功能： 下層重建時，對向上層發(fā)送的PDU順序發(fā)送和重

13、排序； 對映射到AM模式的RB的下層SDU進行重排序。 (4)數(shù)據(jù)包的丟棄 (5)將多個RB(無線承載)復用到1個RLC實體,頭部壓縮 在LTE系統(tǒng)中，規(guī)定PDCP子層支持由IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組)定義的健壯性頭部壓縮協(xié)議(ROHC)來進行頭部壓縮。 在LTE中，因其不支持通過電路交換域(CS)傳輸?shù)恼Z音業(yè)務(wù)，為了在分組交換域(PS)提供語音業(yè)務(wù)且接近常規(guī)電路交換域的效率，必須對IP/UDP/RTP報頭進行壓縮，這些報頭通常用于VoIP業(yè)務(wù),PDCP支持多種頭部壓縮算法，并可以支持將來的擴展算法，它具體使用的算法及參數(shù)由RRC協(xié)商，并通過PDCP-C-SAP告知PDCP實體； PDCP層可

14、以有一個或多個PDCP實體，每個PDCP使用0種、1種或多種頭部壓縮算法； 不同的PDCP實體可能用相同的頭部壓縮算法,典型的，對于一個含有32 B有效載荷的VoIP分組傳輸來說，IPv6報頭增加60 B，IPv4報頭增加40 B，即188%和125%的開銷。 為了解決這個問題，在LTE系統(tǒng)中，設(shè)定在激活周期內(nèi)PDCP子層采用ROHC頭部壓縮技術(shù)，在壓縮實體初始化之后，這一開銷可被壓縮成46個字節(jié)，即125%188%的相對開銷，從而提高了信道的效率和分組數(shù)據(jù)的有效性,PID值分配 PDCP實體應當能區(qū)分不同類型的頭部壓縮包，并以正確的解壓縮算法對其進行處理，這是通過PDU中的PID字段來實現(xiàn)的

15、,PID分配的一般原則： PID值0固定用于不使用報頭壓縮； PID值從1開始以升序分配； PID值在PDCP實體內(nèi)是獨立分配的； PDCP實體重配置時，PID表也要重配置； 如果沒有足夠未使用的PID值來分配給一個頭部壓縮算法，那么協(xié)商準備使用這個算法的實體就被忽略，但不報錯； 已使用或未定義的PID值，可以讓PDCP PDU失效,對PDCP實體中一個特定的算法，PID值是從n+1開始以升序分配的，這里的n指已被其它算法分配的PID值數(shù)目； 兩個對等的PDCP實體可以從PID值清楚地知道所使用的頭部壓縮算法和分組類型,IETF在“RFC 4995”中規(guī)定了一個框架，ROHC框架中有多種頭部壓

16、縮算法，稱為Profile，每一個Profile與特定的網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和更上層的協(xié)議相關(guān)，如TCP/IP和RTP/UDP/IP等,頭部壓縮協(xié)議可以產(chǎn)生兩種類型的輸出包： (1)壓縮分組包，每一個壓縮包都是由相應的PDCP SDU經(jīng)過報頭壓縮產(chǎn)生的； (2)與PDCP SDU不相關(guān)的獨立包，即ROHC的反饋包。 壓縮包總是與相應的PDCP SDU采用相同的PDCP SN和COUNT值；ROHC反饋包不是由PDCPSDU產(chǎn)生的，沒有與之相關(guān)的PDCP SN，也不加密,安全性功能 LTE的安全性是在PDCP層負責的，通過加密(控制平面RRC數(shù)據(jù)和用戶平面數(shù)據(jù))及完整性保護(僅控制平面數(shù)據(jù))實現(xiàn),加密

17、/解密 在LTE系統(tǒng)中，加密功能位于PDCP實體中，加密對象包括： (1)控制平面，被加密的數(shù)據(jù)單元是PDCP PDU的數(shù)據(jù)部分(未壓縮的用戶面或控制面的PDCP SDU或壓縮的用戶平面PDCP SDU)和MACI域(完整性消息鑒權(quán)碼)。 (2)用戶平面，被加密的數(shù)據(jù)單元是PDCP PDU的數(shù)據(jù)部分,PDCP實體所使用的加密算法和密鑰(KEY)由高層協(xié)議配置。一旦激活安全功能，加密功能即被高層激活，該功能應用于高層指示的所有PDCP PDU。PDCP用于加密的參數(shù)包括以下2個：COUNT；DIRECTION(傳輸?shù)姆较?。 RRC協(xié)議提供給PDCP加密功能所需要的參數(shù)包括以下2個：BEARER

18、；KEY(控制平面使用KRRCenc，用戶平面使用KUPenc,加密是通過對消息和加密流做異或(XOR)運算來實現(xiàn)的。 加密流是由基于接入層(AS)導出密鑰、無線承載ID、傳輸方向(上行或下行)以及COUNT值的加密算法所生成的。 加密僅適用于PDCP數(shù)據(jù)PDU。控制PDU(如ROHC反饋或PDCP狀態(tài)報告)既不使用加密，也不適用完整性保護,完整性保護 完整性保護功能包括完整性保護和完整性驗證兩個過程，完整性保護功能僅應用于SRB。用于PDCP實體的完整性保護功能的算法和KEY由上層配置。一旦激活安全功能，完整性保護功能即被高層激活，該功能應用于高層指示的所有PDCP PDU。PDCP用于完整

19、性保護的參數(shù)包括以下2個：COUNT；DIREC-TION(傳輸?shù)姆较?RRC協(xié)議提供給PDCP完整性保護功能的參數(shù)包括以下2個：BEARER；KEY(控制平面使用KRRCint)。 UE基于上述輸入的參數(shù)計算X-MAC，進行PDCP PDU的完整性驗證。如果計算出的X-MAC與MAC-I相同，則完整性保護驗證成功,數(shù)據(jù)的傳輸 控制平面的PDCP PDU和用戶平面的PDCP數(shù)據(jù)PDU都擁有一個序列號SN字段，PDCP子層的發(fā)送和接收實體就是通過設(shè)置和檢查SN字段來實現(xiàn)PDCPPDU的按序發(fā)送和接收。PDCP子層在發(fā)送側(cè)和接收側(cè)分別維護一個重排序窗口的大小是SN范圍的50%。當SN為04 095

20、時，即“最大PDCP SN”的值為4 095時，重排序窗口的大小為2 048,使用AM模式RLC的數(shù)據(jù)傳輸,使用UM和TM模式RLC的數(shù)據(jù)傳輸,在非切換狀態(tài)下，RLC子層位為PDCP子層提供按序提交和重復包丟棄服務(wù)。 而在切換狀態(tài)下，由于UE與兩個eNodeB同時通信，因此其RLC子層無法保證按序提交和重復包丟棄，從而需要由PDCP子層來完成這些功能,以UE側(cè)的操作為例說明PDCP子層的發(fā)送和接收流程 上行發(fā)送 每一個PDCP SDU對應一個Discard Timer，一旦由高層接收到一個PDCP SDU，即啟動該SDU對應的Discard Timer。同時，進行發(fā)送相關(guān)的狀態(tài)變量更新及加密、

21、完整性保護等,數(shù)據(jù)上行流程,將PDU遞交給下層,啟動 SDU對應的discard Timer,設(shè)置SN=NEXT_PDCP_TX_SN,執(zhí)行報頭壓縮,用COUNT值執(zhí)行完整性保護和加密功能,NEXT_PDCP_TX_SN= NEXT_PDCP_TX_SN+1,NEXT_PDCP_TX_SN Max_PDCP_SN,Y,N,NEXT_PDCP_TX_SN =0,TX_HFN+1,收到一個來自上層的PDCP SDU,數(shù)據(jù)上行流程,PDCP過程,1）PDCP數(shù)據(jù)傳輸過程 上行數(shù)據(jù)傳輸過程：每一個PDCP SDU對應一個Discard Timer，一旦由高層接收到一個PDCP SDU，即啟動該SDU對

22、應的Discard Timer。同時，進行發(fā)送相關(guān)的狀態(tài)變量更新及加密、完整性保護等,PDCP過程,下行數(shù)據(jù)傳輸過程：在不需重建的情況下，PDCP實體在接收到RLC AM實體提交的PDCP PDU時，不需執(zhí)行重排序過程，因為RLC AM在向PDCP實體提交PDCP PDU時，已保證順序遞交。若UE先從源eNodeB收到一些PDCP SDU，重建開始后從目的eNodeB接收PDCP SDU(其中部分是源eNodeB轉(zhuǎn)給目的eNodeB的，并且有一些是源eNodeB已發(fā)給UE但尚未得到確認的)，因此，UE的PDCP實體收到的PDCP SDU可能是亂序并且有重復的，因此對于RLC AM模式，在重建情

23、況下，PDCP接收實體需對接收的PDCP SDU進行重排序和重復檢測,PDCP過程,2）重建過程 上行數(shù)據(jù)傳輸過程：映射到RLC AM的DRB過程 映射到RLC UM的DRB過程 SRB過程 下行數(shù)據(jù)傳輸過程：映射到RLC AM的DRB過程 映射到RLC UM的DRB過程 SRB過程,PDCP過程,3）PDCP狀態(tài)報告: 傳輸/接收 （4）PDCP丟棄： PDCP SDU的Discard_Timer超時或PDCP SDU的成功傳輸有PDCP狀態(tài)報告確認，UE丟棄PDCP SDU及相應的PDCP PDU （5）頭壓縮與解壓縮,PDCP過程,6）加密和解密：加密不用于PDCP控制PDU 控制面：P

24、DCP PDU中數(shù)據(jù)部分及MAC-I 用戶面：PDCP PDU的數(shù)據(jù)部分 （7）完整性保護及確認：該功能僅用于SRB （8）未知的、意外的以及錯誤的協(xié)議數(shù)據(jù)的處理 PDCP實體收到一個包括保留值或非法值的PDCP PDU時，應丟棄該PDU,PDCP協(xié)議數(shù)據(jù)單元及格式,PDCP數(shù)據(jù)PDU傳送：一個PDU SDU SN、包含一個基于非壓縮的PDCP SDU用戶面數(shù)據(jù)、包含一個基于壓縮的PDCP SDU用戶面數(shù)據(jù)、控制平面數(shù)據(jù)、只有SRB的MAC-I域 PDCP控制PDU傳送：PDCP狀態(tài)報告、頭壓縮信息,PDCP參數(shù)和變量,1）PDCP SN： （2）DATA：未壓縮PDCP SDU（用戶面或控制

25、面數(shù)據(jù)）/壓縮PDCP SDU（用戶面數(shù)據(jù)） （3）MAC-I：消息認證碼、未經(jīng)過完整性保護的控制面數(shù)據(jù)MAC-I用0填充 （4）COUNT：HFN+PDCP SN （5）R：保留位 （6）D/C：控制PDU或數(shù)據(jù)PDU （7）PDU type：status/ROHC/received （8）FMS：第一個丟失的PDCP SDU的PDCP SN值 （9）Bitmap：PDCP SDU是否被接收并正確的進行選擇性解壓,參數(shù),SN:PDCP的SN從0-65535，當PDCP實體第一次建立時，SN初值為0； 在發(fā)送端：當一個PDCP PDU遞交到RLC層時，SN+1; 在接收端：每收到一個來自RLC

26、層的 PDCP PDU時，SN+1;或在使用RLC SDU丟棄功能時，每丟棄一個RLC SDU時，SN+1; 當收發(fā)兩端需要PDCP SN的同步時，就由對端PDCP實體發(fā)送一次PDCP SeqNum PDU,變量,PDCP實體發(fā)送端 （1）Next_PDCP_TX_SN：給定PDCP實體的下一個PDCP SDU的PDCP SN，實體重建時置0 （2）TX_HFN:sehngcheng COUNT值的HFN值（COUNT值用于一個給定的PDCP實體的PDCP PDU），實體重建時置0 PDCP實體接收端 （1）Next_PDCP_RX_SN：下一個期望的PDCP SN，有一個給定PDCP實體的接

27、收方給出，實體重建時置0 （2）RX_HFN：生成COUNT值的HFN值，實體重建時置0 （3）Last_Submitted_PDCP_RX_SN:傳輸?shù)缴蠈拥淖詈笠粋€PDCP SDU的SN，實體重建4095,PDCP參數(shù)和變量,PDCP常量和定時器,常量： （1）Reordering_Window：2048，PDCP SN的一半，用于無線承載應設(shè)在RLC AM上的情況 （2）Maximum_PDCP_SN： 定時器： （1）Discard_Timer丟棄定時器 （2）Flush_Timer清空定時器,無頭部的PDCP PDU格式,PDCP-DATA-PDU格式,PDCP SeqNum PDU

28、格式,000,001,目錄,RRC子層,RRC協(xié)議結(jié)構(gòu) RRC子層功能介紹 RRC 狀態(tài)-空閑模式和連接模式 RRC子層的幾個重點過程（小區(qū)選擇，小區(qū)重選，RRC連接建立，重配過程，切換,RRC位于LTE協(xié)議棧L3，處于非常重要的地位，是接入層和非接入層的主要控制中心，控制著層間主要的接口，不僅要為上層提供來自網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的無線資源參數(shù)，同時還要控制下層的主要參數(shù)和行為,RRC是整個控制平面的核心、是終端協(xié)議的無線總管、接入平面和非接入平面進行對話的橋梁、是協(xié)議信令與用戶數(shù)據(jù)通道的調(diào)度員。無線資源控制層完善與否、可靠與否，很大程度上影響整個LTE協(xié)議棧軟件的性能,RRC協(xié)議結(jié)構(gòu),控制平面協(xié)議棧主要

29、包括NAS，RRC,PDCP,RLC,MAC層，其中PDCP,RLC和MAC的功能和用戶平面的一樣。 RRC協(xié)議終止于eNodeB,RRC子層功能介紹,提供系統(tǒng)信息廣播：NAS層和接入層（）的系統(tǒng)消息。為空閑模式的提供小區(qū)選擇和小區(qū)重選參數(shù)，鄰小區(qū)參數(shù)，為連接模式的提供公共信道重配置消息等。 尋呼：RRC子層負責實現(xiàn)把尋呼消息廣播給特定的UE功能，網(wǎng)絡(luò)側(cè)的高層可以請求尋呼和通知。在一個RRC連接建立過程中，RRC子層也可以發(fā)起尋呼。 RRC連接建立、保持和釋放：臨時標識（C_RNTI）的分配和修改、信令RB（SRB）的配置（低優(yōu)先級和高優(yōu)先級SRB,安全功能：RRC消息的完整性保護 點對點的無

30、線存載的建立、修改和釋放： 移動性管理功能：UE測量報告以及為了小區(qū)間和RAT間移動性進行的報告控制、小區(qū)間切換、UE小區(qū)選擇和重選以及小區(qū)選擇和重選控制、eNODE B間的通信上下文的傳輸,RRC子層功能介紹,QoS管理：分配和修改上下行調(diào)度信息，UE上行速率控制參數(shù) UE測量上報及測量控制：同頻、異頻和系統(tǒng)間測量 NAS消息的傳輸，PLMN消息等,RRC子層功能介紹,RRC狀態(tài),LTE中仍然保留了RRC的兩種狀態(tài)：空閑狀態(tài)和連接狀態(tài),RRC狀態(tài)-空閑模式,LTE空閑模式和UTRAN系統(tǒng)類似，終端開機后，將會從選定的PLMN中選擇一個合適的小區(qū)進行駐留。當UE駐留在某個小區(qū)后，就可以接收系統(tǒng)

31、消息和小區(qū)廣播信息。 通常UE第一次開機時需要執(zhí)行注冊過程，一方面可以互相認證鑒權(quán)，另一方面可以讓網(wǎng)絡(luò)獲得此UE的一些基本信息。之后UE可以一直處于空閑模式下，直到需要建立RRC連接,RRC狀態(tài)-空閑模式,空閑模式下駐留一個小區(qū)的目的： UE可接收網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)消息 UE可以發(fā)起接入 UE可接收尋呼（當UE處于IDLE，網(wǎng)絡(luò)發(fā)送尋呼的范圍是：此時網(wǎng)絡(luò)只知道該UE所駐留的跟蹤區(qū)，所以網(wǎng)絡(luò)會在該跟蹤區(qū)的所有小區(qū)的控制信道上都發(fā)送尋呼消息,RRC狀態(tài)-空閑模式,RRC空閑模式下狀態(tài)劃分,RRC狀態(tài)-空閑模式,空閑模式下主要過程： 小區(qū)選擇過程 小區(qū)重選 尋呼監(jiān)控 系統(tǒng)消息接收 測量 DRX控制,小區(qū)選擇

32、過程,小區(qū)選擇過程類型： 小區(qū)選擇類型分為初始小區(qū)選擇和帶BA表的小區(qū)選擇。 1：初始小區(qū)選擇： 在初始小區(qū)選擇過程中，UE不考慮哪個無線頻率信道是-UTRA載波，它根據(jù)自身能力在E-UTRA的頻帶上掃描所有無線頻率信道，來尋找一個適合的小區(qū)。 在每一個載頻上UE僅需要搜索最強小區(qū)。然后UE調(diào)諧到信號強度最高的頻點上，讀取BCH上的系統(tǒng)信息。然后根據(jù)讀取的系統(tǒng)信息來判斷該小區(qū)是否屬于所選擇的網(wǎng)絡(luò)、小區(qū)是否被禁止以及小區(qū)的S值是否大于0等信息,小區(qū)選擇過程,如果都滿足那么UE將駐留在該小區(qū)，否則將從次強的頻點上再次進行選擇。 如果沒有搜索到合適的小區(qū)，UE將繼續(xù)監(jiān)測所有的頻道，選擇S大于0并且未

33、被禁止的小區(qū)，這時不考慮小區(qū)所屬的網(wǎng)絡(luò)，找到合適的小區(qū)并駐留，這時UE就只能進行緊急呼叫。 UE完成小區(qū)選擇后將接收到系統(tǒng)廣播中的BA列表，BA列表將被重置和更新,小區(qū)選擇過程,2：帶BA表的小區(qū)選擇： UE上次正常關(guān)機時，將當時UE所在小區(qū)信息，如PLMN、位置區(qū)標識LAI（或RAI）、服務(wù)小區(qū)和鄰近小區(qū)信息以及一些與此相關(guān)的無線參數(shù)等信息存儲在USIM中。 當UE再次開機時，將根據(jù)存儲的廣播信道、同步碼等信息進行搜索，UE測量存儲列表中各小區(qū)的RSRP值，然后按測量值的大小排序（降序）進行小區(qū)搜索,這種優(yōu)先使用上次關(guān)機時的網(wǎng)絡(luò)信息和小區(qū)的無線參數(shù)信息，可以加速小區(qū)的查找速度，這種方式的小區(qū)

34、選擇過程稱為帶BA表的小區(qū)選擇過程。 如果有可駐留的小區(qū)，UE則選擇該小區(qū)作為服務(wù)小區(qū)。 如果沒有，UE將進行正常小區(qū)選擇,小區(qū)選擇標準： Pcompensation=max(PEMAX-PUMAX;0) Qrxlevmeas:物理層測得的RSRP值 Qrxlevmin:在SIB1廣播,PEMAX：在SIB1中廣播 PUMAX：物理層計算,Qrxlevminoffeset: 在SIB1中廣播，該參數(shù)僅只有在當UE駐留在一個VPLMN中周期性地搜索更高的優(yōu)先級的PLMN的過程中進行小區(qū)選擇時評估一個小區(qū)所用,小區(qū)選擇異常情況： 1：小區(qū)被BAR或S0(SIB1) 2:廣播的PLMN和NAS下發(fā)的

35、不一樣（SIB1） 3：BCH檢驗失敗（L1讀MIB失?。?4：DL-SCH檢驗失?。↙1解讀SIB1或SI失敗） 5：找不到可駐留小區(qū)：適合小區(qū)找不到，可接受小區(qū)也找不到，RRC進入NULL狀態(tài)。 6：受限駐留：協(xié)議上駐留任何小區(qū)的狀態(tài)。UE搜索不到適合小區(qū)，只能找到可接受小區(qū)，RRC進入LIM,小區(qū)重選過程,UE不管是在空閑模式還是在連接模式下，都需要隨時監(jiān)視服務(wù)小區(qū)和鄰近小區(qū)的信號質(zhì)量，以選擇一個最合適的小區(qū)駐留。這個過程就是小區(qū)重選。小區(qū)重選是與移動性相關(guān)的一個過程。在此只介紹空閑模式下小區(qū)重選過程。 觸發(fā)小區(qū)重選過程的原因： 1：UE通過周期性的IDLE測量發(fā)現(xiàn)有鄰近小區(qū)滿足重選條件

36、 2：通過測量發(fā)現(xiàn)服務(wù)小區(qū)S值小區(qū)0，此時重選列表不包括服務(wù)小區(qū) 3：服務(wù)小區(qū)系統(tǒng)消息發(fā)生變化，指服務(wù)小區(qū)被BAR。此時重選列表也不包括服務(wù)小區(qū),在IDLE狀態(tài)下UE測量列表的構(gòu)成 1：對同頻小區(qū)測量（同頻小區(qū)列表在SIB4中廣播） 如果Sintrasearch在服務(wù)小區(qū)中發(fā)送（SIB3中廣播），并且Sservingcell Sintrasearch，UE就可以不執(zhí)行同頻測量；如果SservingcellSnonintrasearch,UE則不會對E-UTRAN異頻測量；如果Sservingcell=Snonintrasearch或者Snonintrasearch沒有在服務(wù)小區(qū)發(fā)送，UE將執(zhí)行

37、異頻測量。 注意：異頻小區(qū)重選優(yōu)先級在SIB5中廣播，如果在SIB5中未給出某個頻點的小區(qū)重選優(yōu)先級，那么在重選或者測量的時候都是不考慮該頻點下的小區(qū)。服務(wù)小區(qū)的重選優(yōu)先級在sib3中廣播，是必選項,在IDLE狀態(tài)下UE重選列表構(gòu)成,在IDLE狀態(tài)下能進入重選列表的小區(qū)滿足S0 重選列表中小區(qū)排列的順序表示了該小區(qū)優(yōu)先級，越前面的小區(qū)優(yōu)先級越高，重選列表中小區(qū)排列順序的準則： 1：僅只有高優(yōu)先級和服務(wù)小區(qū) 找出S0的小區(qū)，找出SThreshx,high的小區(qū)，把SThreshx,high的小區(qū)按照S的大小排列在重選列表中的最前面。然后依次把服務(wù)小區(qū)（可用的服務(wù)小區(qū)）和S0，但是S0的小區(qū)，計算

38、出R值，按照R值的大小把這些小區(qū)放入重選列表（包括服務(wù)小區(qū)），R值的計算法則參照36.304 5.2.4.6節(jié) 3：僅只有低優(yōu)先級小區(qū)和服務(wù)小區(qū) 需滿足：在定時器TreselectionRAT這段時間內(nèi)，SservingcellThreshx,low,先找出S0的小區(qū)，再找出Snonservingcell,XThreshx,low的小區(qū)，然后把這些小區(qū)按照S值的大小順序放在重選列表的最前面，然后放入服務(wù)小區(qū)。最后把那些S0，且S0)，重選列表的排列順序是： SThreshx,high的最高優(yōu)先級小區(qū)； RnRs的同頻小區(qū)和等優(yōu)先級的異頻小區(qū)； 服務(wù)小區(qū)（當SservingcellThreshs

39、erving,low時); Snonservingcell,XThreshx,low 的低優(yōu)先級小區(qū)； 服務(wù)小區(qū)（當 SservingcellThreshserving,low時)S=Threshx,high的高優(yōu)先級小區(qū)； Rn=Rs的同頻小區(qū)和等優(yōu)先級的異頻小區(qū)； S=Threshx,low 的低優(yōu)先級小區(qū)； 注：在重選列表中只要有 小區(qū)排列在服務(wù)小區(qū)的前面，就表明觸發(fā)了重選，就需開啟定時器Treselection e-utran，只有當定時器超時時才發(fā)起重選過程，定時器長度在sib3/sib5中配置,尋呼過程,該過程用于在尋呼控制信道（）上給選定的處于空閑模式的傳輸尋呼信息。用于發(fā)起RR

40、C連接建立或通知UE系統(tǒng)消息的改變。與系統(tǒng)尋呼不同的是，在-系統(tǒng)中將使用共享信道來傳輸尋呼信息,網(wǎng)絡(luò)高層（核心網(wǎng)）可能要求尋呼，發(fā)起呼叫或建立信令連接。這種來自核心網(wǎng)的尋呼請求將通過S1接口下發(fā)。 用戶被分為多個尋呼組，通過L1L2控制信道來發(fā)送尋呼指示信息。尋呼信息中包含用戶的標識,接收尋呼的作用 1：接收NAS的尋呼消息（MTCALL） PAGING消息中必須包含IE pagingRecordlist,并且其下的IE ue-Identity必須與UE儲存的ue Identity相同，在滿足這種情況下RRC就會把ue Identity 和cn.Domain發(fā)送到NAS去 2：指示系統(tǒng)消息發(fā)生

41、改變 PAGING消息中必須包含IE system InfoModification,當RRC檢查到PAGING消息中包含該IE時，不管空閑還是連接狀態(tài)，RRC直接重讀系統(tǒng)消息 在LIM狀態(tài)下，UE仍可接受尋呼，只是此時UE只能接收系統(tǒng)消息發(fā)生改變的尋呼，而不能接收NAS的尋呼,系統(tǒng)消息接收過程,系統(tǒng)消息包括MIB，SIB1SIB9，只有MIB在BCH信道上接收，其他的SIB都在DL-SCH信道上接收，一方面調(diào)度靈活，另一方面也可以節(jié)約資源。MIB和SIB1是固定的調(diào)度周期，其他的系統(tǒng)消息都是動態(tài)調(diào)度的。 在BCH上傳輸?shù)南到y(tǒng)消息包含如下參數(shù)： 1：物理層參數(shù)。下行系統(tǒng)帶寬、發(fā)送天線的個 數(shù)、

42、參考信號發(fā)送功率 2：系統(tǒng)幀號； 3：被最頻繁重復發(fā)送的調(diào)度單元的調(diào)度信息； 4：標簽指示,在DL-SCH上傳輸?shù)南到y(tǒng)消息包含如下參數(shù)： 1： 一個或多個PLMN標識； 2：跟蹤區(qū)域編號； 3：小區(qū)標識號； 4：1bit指示小區(qū)禁用狀態(tài)指示，用于所有共享的 PLMN； 5：對每個共享PLMN均有1bit預留給運營商使用； 6:為所有共享PLMN使用一個公共的比特用于小區(qū)預留的擴展； 7:調(diào)度信息，除了SU-1以外其他調(diào)度單元的周期等信息； 8:SIB映射信息，即指示出SIB在哪個SU中傳輸,RRC狀態(tài)-連接模式,只有在發(fā)送一個RRC連接請求后，UE才能發(fā)起從空閑模式到EUTRAN連接模式的轉(zhuǎn)移。這一事件是由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的尋呼請求或UE的高層請求來觸發(fā)的。當UE建立了RRC連接，則RRC進入連接模式。 狀態(tài)劃分 RRC連接模式下主要過程,RRC連接模式下狀態(tài)劃分,RRC連接模式下可以細分為ACC、CON、HO三個子狀態(tài)。 ACC為隨機接入狀態(tài)，當