1、連接管理連接管理是指ue 與 enodeb 以及 mme （mobility management entity）移動性管理實體之間的連通性管理， 是建立 ue 與 mme 之間的專用連接，用以進行ue所需要的各項業務，并在業務完成后對專用連接進行釋放的一系列過程。本文檔包括了隨機接入、信令連接管理和無線承載管理以及相關的工程應用內容。本文檔描述了以下基本特性：rrc connection management radio bearer management random access procedure cell access radius up to 15km 本文檔描述了以下可選特性：e

2、xtended cell access radius延伸小區的接入半徑跟蹤區 ta lte 系統中， 跟蹤區 ta（tracking area ） 可進行 ue 的位置管理， ta 是通過 tai（tracking area identity ）來進行標識的， tai 由 mcc (mobile country code)、mnc (mobile network code) 和 tac (tracking area code)構成。為了減少因位置改變引起位置更新信令，采用注冊多個ta 的方法，由多個ta 組成一個 跟蹤區列表 tal （tracking area list），tal 同時分配給

3、一個ue ，ue 在 tal 間移動不需要執行 ta 更新。網絡中由mme 決定分配哪些ta 給 ue 。當 ue 移動到新ta （該 ta 不在其所注冊的tal 中）時，需要執行ta 更新。mme 給 ue 重新分配一個tal ， 新分配的tal可以包含原tal 中的一些ta。對 enodeb 而言，每個小區只屬于一個ta，其廣播消息只需要廣播一個ta 的信息。 mme發送尋呼消息時，向ue 的 tal 下所有小區發送尋呼消息。as 接入 層狀態接入層 as（access stratum）狀態表示ue 與 enodeb 之間的連接狀態，通過rrc 連接狀態來判斷。所以as 層狀態根據rrc

4、連接是否建立分為空閑態與連接態兩種。在空閑態中， enodeb 沒有 ue 的上下文，在此狀態中，enodeb 可發送系統消息與尋呼消息給 ue。ue 因為某個原因（業務請求、位置更新、尋呼等）需要和網絡建立連接，則觸發rrc 連接建立， rrc 連接建立后，則進入as 連接態。在連接態中， enodeb 有 ue 的上下文， enodeb 可控制 ue 進行相關的數據傳輸、切換、通知 ue 相關調度信息、接收ue 反饋的信道質量等信息以及發送系統消息給ue 。nas 非接入 層狀態nas （non- access stratum）非接入層狀態主要表示ue 與 mme 之間的連接狀態，根據ue

5、 的注冊狀態與專用s1 連接的建立情況分為以下四種：emm 未注冊狀態（ emm-deregistered）當 ue 未接入網絡時，mme 沒有該 ue 的上下文信息與位置信息，無法為該ue 提供服務，即 emm （eps mobility management）未注冊狀態。例如ue 關機時，就處于該狀態。emm 注冊狀態（ emm-registered）當 ue 接入網絡， mme 建立并存儲該ue 的上下文信息，可以為該ue 提供服務，則該ue 處于 emm 注冊狀態。在此狀態下，mme 和 ue 維護該 ue 的 tal 信息。 ue 開機并被網絡側接受后，就處于該狀態。ecm 空閑狀態

6、（ ecm-idle ）當 ue 和 mme 沒有 nas 信令連接即專用s1 連接未建立時，該ue 處于 ecm （eps connection management）空閑狀態。在此狀態下，mme 沒有該 ue 的上下文。 ue 空閑且沒有業務處理時，就處于該狀態。ecm 連接狀態（ ecm-connected）當 ue 和 mme 有 nas 信令連接即專用s1 連接已建立， mme 就建立并存儲該ue 的上下文信息，則該ue 處于 ecm 連接狀態。 ue 在處理業務時，就處于該狀態。nas 非接入 層呼叫類型attach 、 detach 、tracking area update、s

7、ervice request以及 extended service request都屬于 nas 過程。在 rrc 連接建立時，rrc connection request消息中會攜帶具體建立原因，目前3gpp協議支持的原因有： mo （ mobile originating） -signaling 、 mo-data 、 mt （mobile terminating）-access 、emergency緊急事件和highpriority高優先access 。nas 的呼叫類型有源信令、源呼叫、 被叫與緊急呼叫。當處于 ecm 空閑態的ue 需要傳輸初始 nas 消息， ue 將請求建立一個專

8、用s1 連接， ue 將根據 nas 過程選擇一個rrc 連接建立原因用以通知底層連接建立的目的。nas 過程以及nas 呼叫類型與rrc 連接建立原因的關系如表2-1 所示。表 2-1 nas 過程以及 nas 呼叫類型與 rrc 連接建立原因的關系nas 過程rrc 連接建立原因呼叫類型attach mo-signalling originating signalling tracking area update mo-signalling originating signalling detach mo-signalling originating signalling service

9、request mo-data （請求建立業務承載無線資源）originating calls mo-data （上行信令請求資源）originating calls mt-access （響應尋呼）terminating calls extended service request mo-data （mobile originating cs fallback）originating calls mt-access （mobile terminating cs fallback ）terminating calls emergency （mobile originating cs fallb

10、ack emergency call）emergency calls 當 ue 的 rrc 連接建立請求被拒絕后，ue 再次發送rrc 連接建立請求需等待一定時間。這個等待時間可通過定時器t302 進行設置，在ue 收到 rrc 連接拒絕消息時開始計時，而 ue 進入 rrc 連接狀態或進行小區重選時停止。連接管理概述在 lte系統中， 連接管理是ue 與 enodeb 以及 mme 之間連通性的管理，包括控制面連接與用戶面連接。連接管理所涉及的功能如圖3-1 所示，當ue 因為某個原因（例如：業務請求、位置更新或被尋呼）需要和網絡建立連接時，ue 先要進行隨機接入。隨機接入過程完成后，開始建

11、立從 ue到 mme 的控制面連接，控制面連接包括rrc信令連接和專用s1連接， rrc信令連接是 ue與 enodeb 之間的空口信令連接，專用 s1連接 是 enodeb 與 mme 之間的信令連接。控制面連接完成后，如果ue 此次連接請求的目的是業務請求，則mme 觸發 enodeb 進行e-rab （e-utran radio access bearer ）建立 ，enodeb 通過無線承載管理對承載進行建立、修改、釋放等過程。圖 3-1 連接過程示例圖上圖中安全模式控制，是安全組網的必須過程，其內容不在本文檔中介紹，其相關內容詳細請參見無線安全特性參數描述。隨機接入ra（ rando

12、m access）隨機接入 ra （random access）在 lte 系統中起著重要的作用，是ue 與 enodeb 建立和恢復上行同步的唯一策略。隨機過程分為基于競爭的 ra 和基于 非競爭的ra 。在基于競爭的 ra 過程中，接入的結果具有隨機性，并不能保證100% 成功；在基于非競爭的ra 過程中， enodeb 為 ue 分配專用的rach （random access channel）資源進行接入，但當專用的 rach 資源不足時，enodeb 會指示 ue 發起基于競爭的ra 。建立 ue 與網絡側連接建立 ue 與網絡側的連接，包含建立信令連接和建立無線承載兩個過程。信令連

13、接 ，是指對無線接入承載及ue 和網絡之間的連接進行控制（包括業務請求、不同傳輸資源的控制和切換等）。 建立信令連接過程是指在安全模式建立之前的信令連接建立過程，包含了 rrc 連接的建立即srb1 的建立 以及 s1 接口信令連接的建立。信令連接建立起來以后，一直到用戶進入空閑狀態才釋放。無線承載 ，是指傳輸通過接入網的用戶數據。根據接續過程的順序，為了描述方便，本文中的無線承載管理是指安全模式建立之后的e-rab 建立過程，包含了 srb2 的建立 以及 drb的建立 。在 lte 系統中，一個ue 到一個 p-gw （pdn-gatway ）之間，具有相同qos 屬性的業務流稱為一個ep

14、s （evolved packet system） 承載。如圖 3-2 所示， eps 承載中 ue 到 enodeb空口之間的一段稱為無線承載，enodeb 到 s-gw （serving gateway）之間的一段稱為s1承載 。無線承載與s1 承載統稱為e-rab 。信令連接使用srb （signaling radio bearer）承載信令數據，根據承載的信令不同分為以下 3 類 srb ：srb0 承載 rrc 連接建立之前的rrc 信令， 通過 ccch 邏輯信道 傳輸， 在 rlc 層采用tm （transparent mode）透明的模式。srb1 承載 rrc 信令（可能攜帶

15、一些nas 信令）和srb2 建立之前的nas 信令，通過dcch 邏輯信道傳輸，在rlc 層采用 am（ acknowledged mode）公認的模式。srb2 承載 nas 信令， 通過 dcch 邏輯信道 傳輸，在 rlc 層采用 am 模式。 srb2 優先級低于 srb1 ，在安全模式激活后才能建立srb2 。無線承載使用drb （data radio bearer）承載用戶面數據，根據qos 不同，單個ue 與enodeb 之間可同時最多建立8 個 drb 。圖 3-2 承載類型示意圖建立信令連接信令連接是指ue 和 enodeb 之間的 rrc連接，以及enodeb 和 mme

16、 之間的專用s1連接。信令連接建立由ue觸發，首先ue請求建立rrc連接。 rrc連接建立完成后，enodeb 開始建立 s1接口的專用s1連接， 從而建立enodeb 到 mme 之間的信令連接。專用 s1連接建立完成后，表示從ue到 mme 的信令連接建立完成。信令連接釋放通常由mme 觸發，首先釋放業務承載的e-rab連接，然后釋放信令連接的專用 s1連接。 mme 也可通過直接釋放專用s1連接達到釋放所有s1資源的目的。無線承載管理無線承載管理是指安全模式建立之后的srb2與 drb進行管理， 包括 drb的建立、 修改和釋放以及 srb2的建立和修改。 srb2的釋放不是通過無線承載

17、管理來執行的，而是通過信令連接釋放同srb1一起進行釋放的。隨機接入本章節描述基本特性random access procedure。隨機接入是ue 開始和網絡通信之前的接入過程，由ue向系統請求接入，收到系統的響應并分配隨機接入信道的過程。隨機接入的目的是建立和網絡上行同步的關系，以及請求網絡分配專用資源給ue進行正常的業務傳輸。隨機接入會在如下場景中觸發：case1 ：初始 rrc 連接建立，當ue 需要從空閑態轉到連接態時，ue 會發起隨機接入。case2 ：rrc 連接重建，當無線鏈接失敗后，ue 需要重新建立rrc 連接時， ue 會發起隨機接入。case3 ：當 ue 進行切換時，

18、ue 會在目標小區發起隨機接入。case4 ：下行數據到達， 當 ue 處于連接態， enodeb 有下行數據需要傳輸給ue，卻發現ue 上行失步狀態，則enodeb 將控制 ue 發起隨機接入。case5 ：上行數據到達， 當 ue 處于連接態， ue 有上行數據需要傳輸給enodeb ，卻發現自己處于上行失步狀態，則ue 將發起隨機接入。case6 ：lcs （location services）定位觸發的隨機接入，詳細請參見參考文檔10。隨機接入過程分為基于競爭與基于非競爭兩種情況：基于競爭的隨機接入，接入前導 由 ue 產生，不同ue 產生前導可能沖突，enodeb 需要通過競爭解決不

19、同ue 的接入。 case1 、case 2 和 case 5 屬于基于競爭的隨機接入?；诜歉偁幍碾S機接入，接入前導由enodeb 分配給 ue ，這些接入前導屬于專用前導。在這種情況下，ue 不會發生前導沖突。但在enodeb 專用前導用完時，非競爭的隨機接入就變成基于競爭的隨機接入。case3 、case 4 和 case6 屬于基于非競爭的隨機接入。rach為傳輸信道，僅用于傳送隨機接入前導。前導在mac 層就完成處理，因此rach沒有對應的邏輯信道。prach是 rach映射的物理信道，負責承載rach 。prach有固定的時頻資源，時頻資源的獲得通過系統消息sib2中的公共信道配置

20、參數獲得。隨機接入前導前導概述在 ue進行隨機接入的過程中，enodeb 需要為 ue分配隨機接入前導。隨機接入前導為一個脈沖，在時域上包括一個cp的時間長度tcp，一個前導序列的時間長度tseq，剩余時域部分作為 gp保護間隔（guard period） ，在頻域上為6 個資源塊。隨機接入前導有5 種不同格式， 分別用于不同半徑的小區。用戶通過參數preamblefmt設置相應的前導格式，通過參數cellradius設置小區半徑。舉例說明，表4-1 表示了不同的前導格式所對應的cp與序列長度以及小區半徑。表 4-1 不同格式的前導信息示例前導格式脈沖tcp tseq tdd 小區半徑r 0

21、1000us 103.1us 800us 1.4kmr=14.5km 1 2000us 684.4us 800us 29km r=77.3km 2 2000us 203.1us 1600us 14km r=29.5km 3 3000us 684.4us 1600us 77km r=100km 4 167.9us 14.58us 133.33us r=1.4km 前導格式 4，只用在 特殊子幀 uppts 配置為和。ue通過讀取系統消息廣播sib2中的 prach-configurationindex 知道每個無線幀中prach出現的時刻。 prach-configurationindex 取值

22、為 063，每一個 prach-configurationindex 取值都包含小區帶寬、上行資源占用的百分比、平均等待接入時延以及prach出現的無線幀號與子幀號。 針對每一個prach-configurationindex 所指示的信息有所不同，詳細請參見參考文檔11-1。enodeb 將根據 prach的負載情況，自適應調整prach-configurationindex 值，避免因prach超載導致ue發生前導碰撞。前導序列的生成與分組前導序列通過導頻信道估計技術的zc （ zadoff-chu）序列 進行循環移位生成。zc序列邏輯索引由參數 rootsequenceidx決定，取值為

23、0837；循環移位 的位數由系統根據小區類型與小區半徑決定。 zc序列的邏輯索引是循環連續的，即邏輯索引837 的下一個索引為0。每個小區可以配置64 個前導序列。如果zc序列循環移位產生的序列數小于64，則對邏輯順序的下一個zc序列進行循環移位繼續生成前導序列，直到序列個數達到64。zc序列循環移位產生前導序列的詳細內容請參見參考文檔3。zc 序列邏輯索引和循環移位配置值包含在系統消息 sib2的 prach-configuration 中傳輸。根據隨機接入分為基于競爭與基于非競爭的過程，ue 需要選擇使用隨機前導序列或者使用enodeb 下發的專用前導序列，因此 64 個前導序列分為兩大組

24、：隨機前導序列組和專用前導序列組。 為了合理分配上行資源，隨機前導序列組又可分為前導序列a 組和前導序列b組。一個小區有64 個 ra 前導序列，分為兩大部分：用于非競爭接入的專用前導序列用于競爭接入的隨機前導序列，競爭接入的隨機前導序列又分為a、 b 兩組：-當 ue 需要傳輸的message3大小較小時選擇a 組序列 (隱式的指定了無線信道質量較差) -當 ue 需要傳輸的message3大小較大時選擇b 組序列 (隱式的指定了無線信道質量較好) 對一個小區內所有的prach時頻資源，分組的配置都是一樣的。分組的信息由廣播消息下發。前導序列分組方式如下圖所示：enodeb 周期性對非競爭接

25、入過程中專用前導的分配情況和競爭接入過程中隨機前導碰撞情況進行統計。 enodeb 根據統計情況對專用前導序列組和隨機前導序列組分組情況進行調整。系統信息更新周期到達時，如果前導序列個數有所變化，則更新廣播系統消息中的隨機前導序列個數和a 組隨機前導比例。隨機接入流程隨機接入是ue 在收到 pdcch的命令 或者 自身決定啟動，基本流程如下：步驟1ue 將自身的隨機接入次數置為1。步驟2ue 獲取小區prach 配置。-基于競爭的隨機接入，ue 讀取系統消息廣播sib2 中的 prach-configurationindex信元得到小區prach 配置。-基于非競爭的隨機接入，由enodeb

26、通過 rrc 信令告知ue 小區的 prach 配置。步驟3ue 向 enodeb 上傳隨機接入前導。步驟4enodeb 給 ue 發送隨機接入響應?；诟偁幣c非競爭的隨機接入流程在具體操作上會有所不同，下面章節將詳細介紹基于競爭的隨機接入流程和基于非競爭的隨機接入流程。詳細的隨機接入流程請參見參考文檔4。基于競爭的隨機接入流程基于競爭的隨機接入， 若 prach 配置已經指定且還未過期，則 ue可直接上傳隨機接入前導；否則，進行prach配置的獲取。在獲取 prach配置時，以下條件都滿足，則選擇隨機前導b 組，否則選擇隨機前導a 組：隨機前導b 組存在。如圖 4-1 所示的第三個消息中的調

27、度傳輸塊的大小大于隨機前導a 組的門限值。路徑損耗小于其門限值。選定隨機前導組別后，在組內以等概率 隨機選擇一個前導。圖 4-1 基于競爭的隨機接入流程圖基于競爭的隨機接入具體流程如圖4-1 所示。包含以下四個步驟：ue 發送隨機接入前導preamble 、 enodeb 發送隨機接入響應response 、 ue 進行上行調度傳輸scheduled transmission以及 enodeb 進行競爭決議contention resolution。ue 發送隨機接入前導random access preambleue 在 prach上發送隨機接入前導，前導發射功率pprach的計算具體請參見

28、功率控制特性參數描述 。ue 將尋找下一個最近的prach ，以功率 pprach在指定的prach上發送前導。 前導一般攜帶有6 位信息：5 位標識 ra-rnti ， 1 位表示 msg3上行調度傳輸時的傳輸數據大小。enodeb發送隨機接入響應random access responseenodeb 收到 ue的前導后，申請分配temporary 臨時的c-rnti并進行上下行調度資源的申請。 enodeb 在下行同步信道dl-sch上發送隨機接入響應，攜帶的信息有：ra-前導識別符preamble identifier ， timing alignment 計時隊列 informati

29、on ，initial 起始的 ul grant準許，temporary 臨時的c-rnti 。在一條dl-sch消息中可為多個ue發送隨機接入響應。ue發送了前導后，在隨機接入滑窗內不斷監聽pdcch信道，直到獲取所需的隨機接入響應random access response為止。如果收到的隨機接入前導識別符ra-preamble identifier 與先前發送的id 一致，則 ue 認為響應成功，然后將進行上行調度傳輸。如果在 隨機接入滑窗中 ue 沒有收到響應信息，或接收響應信息失敗，則 ue 認為接收響應失敗。響應失敗后，如果ue 的隨機接入嘗試次數小于最大嘗試次數，則重新進行一次隨

30、機接入嘗試，否則隨機接入流程失敗。ue 進行上行調度傳輸scheduled transmissionue在上行同步信道ul-sch信道上傳輸上行調度信息，傳輸塊大小由前導中的信息指定，但不能小于 80bits。不同的隨機接入場景，傳輸的信令以及攜帶的信息不同。初始 rrc 連接建立通過 ccch 傳輸 rrc connection request，攜帶有 nas ue_id ， rlc tm 且無分段。rrc 連接重建傳輸 rrc connection re-establishment，rlc tm 且無分段，不包含nas 消息。切換流程中接入目標小區，因為沒有專用前導而轉為基于競爭的隨機接入

31、在 dcch 上傳送 rrc handover confirm，c-rnti ，根據情況還會攜帶bsr （buffer緩沖器status report ）。其他情況至少會傳送ue 的 c-rnti 。enodeb進行競爭決議contention resolutionue在發送了msg3（圖 4-1 中的 scheduled transmission）后，啟動競爭決議定時器。enodeb在 mac 層進行競爭決議， 并通過在pdcch上使用 crtn或者在 dl-sch上通過 ue contention resolution identity 指示 ue。在競爭決議定時器超時前，ue 一直監控p

32、dcch信道，若有以下兩種情況，ue 則認為競爭決議成功，并通知上層，斷開定時器：在 pdcch 監聽到 c-rnti 。上行消息中含有ccch 上傳輸消息且在pdcch 上監聽到 temporary c-rnti， 并且 mac pdu 解碼成功。若競爭決議成功，則基于競爭的隨機接入流程結束。若競爭決議定時器超時，ue將認為此次競爭決議失敗。失敗后， 如果 ue 的隨機接入嘗試次數小于最大嘗試次數，則ue重新進行一次隨機接入嘗試，否則隨機接入流程失敗?；诜歉偁幍碾S機接入過程基于非競爭的隨機接入前導是由enodeb 分配的，與基于競爭的隨機接入相比，基于非競爭的隨機接入減少了競爭和沖突的解決

33、過程。圖 4-2 基于非競爭的隨機接入流程圖基于非競爭的隨機接入流程如圖4-2 所示。步驟1enodeb 通過專用信令為ue 分配隨機接入前導：-切換時，源enodeb 傳送的 handover command中攜帶有分配的前導。-下行數據到達時，mac 層信令中攜帶有分配的前導。步驟2ue 在 rach 上傳送分配的專用前導。步驟3enodeb 在 dl-sch 上發送隨機接入響應。-切換時，隨機接入響應中至少包含計時隊列信息timing alignment information and 最初上行鏈路準許initial ul grant 。-下行數據到達時，隨機接入響應至少包含計時隊列信息

34、timing alignment information和隨機接入前導識別符ra-preamble identifier。隨機接入回退機制在 lte 系統中， rach 的碰撞概率較低，rach 不會對其他上行信道產生干擾。但如果在一個 prach 上接入的ue 過多， 則會導致ue 發生前導碰撞而接入失敗。為了減少這種情況的發生， lte 系統中引入了回退機制 ，控制 ue 進行前導重傳的時間。enodeb 通過 隨機接入響應告知 ue 一個 回退值 ，ue 如果需要進行前導重傳 ，則在 0 到這個回退值之間隨機選擇一個值作為退避時間 ，在退避時間結束后再進行前導重傳。但在如下兩種情況中不會

35、執行回退機制：ue 在首次進行前導傳輸時，不會執行回退機制。基于非競爭隨機接入的ue 在進行前導重傳時，不會執行回退機制。建立信令連接信令連接由uu 接口的 rrc連接和 s1接口的專用s1連接組成。 信令連接 是業務承載連接的前提，但并不是所有信令連接之后都會出現業務承載的連接。例如用戶位置更新過程就是為了一個信令過程而不是為了業務承載。信令連接處理提供了ue 和 mme 之間信令連接的建立，以及信令連接和業務承載的釋放功能， 同時也為ue和 mme 之間的 nas消息服務。lte網絡信令連接協議棧架構如圖5-1 所示：圖 5-1 信令連接協議棧架構rrc 連接建立rrc 連接是 ue 和

36、enodeb 之間的層三msg3連接， rrc 連接建立由ue 觸發 。rrc 連接就是建立 srb1 的過程。 在 s1 連接建立之前， e-utran無法從 epc 獲取 ue 的上下文信息，所以 rrc 連接建立過程中不需要激活安全模式 ( srb1 不啟動加密和完整性保護) 。在rrc 連接建立過程中可以配置ue 進行切換測量， 但只有在安全模式啟動后，ue 才接受切換命令。rrc 連接建立的具體過程如圖5-2 所示。圖 5-2 rrc 連接建立過程rrc 連接建立過程如下：步驟1ue 發送攜帶具體建立原因的rrc connection request消息在 ccch 信道上發送給 e

37、nodeb 。具體建立原因請參見“nas 層呼叫類型”。rrc connection request消息中攜帶 ue 標識。 如果上層提供了s-tmsi ， 則攜帶 s-tmsi 信息給 enodeb ；如果沒有 s-tmsi 信息，生成一個 0 . 240-1 之間的隨機數給enodeb 。 lte 系統中，enodeb 對 ue 的 imsi信息不可見。步驟2enodeb 收到 rrc connection request消息后，為ue 建立 rrc 連接。步驟3enodeb 進行 srb1 資源的準入和資源分配。-信令連接的準入不做判斷，一律準入。-資源分配時，如果資源分配失敗，則向ue

38、 回復 rrc connection reject拒絕消息。資源分配成功，則繼續后續流程。步驟4enodeb 在 ccch 信道上向 ue 回復 rrc connection setup消息，消息中攜帶srb1 資源配置的詳細信息。步驟5ue 收到的 rrc connection setup消息指示的srb1 資源信息， 進行無線資源配置，然后發送攜帶nas 消息的 rrc connection setup complete給 enodeb 。enodeb 收到 rrc connection setup complete消息表示rrc 連接建立完成。專用 s1 連接建立一個完整的信令連接是包括

39、ue和 enodeb 之間的 rrc連接以及enodeb 和 mme 之間的專用s1連接。 rrc連接建立后，enodeb 收到 rrc connection setup complete 消息后，將攜帶的nas消息 initial ue message 發送給 mme，開始 建立專用s1連接 。圖 5-3 專用 s1 連接建立流程圖專用 s1連接建立過程如圖 5-3 所示。步驟1enodeb 收到 rrc 連接建立完成最后一條消息rrc connection setup complete，將給 ue 分配專用的s1apid ，并將 rrc connection setup complete中

40、的 nas 消息和s1apid 填入 initial ue message消息中，發送給mme 。enodeb 連接多個mme 的情況下，關于mme 的選擇，詳細請參見s1-flex 特性參數描述文檔。步驟2mme 根據 initial ue message中的 nas 消息解析出此次網絡連接的具體原因，根據網絡建立的具體原因處理ue 業務請求，為ue 分配專用的s1apid 。步驟3mme 觸發 initial context setup request消息給 enodeb ，此消息包括ue 上下文以及eps 承載上下文。步驟4enodeb 收到 initial context上下文setu

41、p request消息后， 開始建立與ue 相關的上下文。同時，enodeb 進行安全配置，根據收到的安全參數生成業務承載和信令使用的密鑰。安全算法選擇是由enodeb 決定的，它通過比較自己支持的算法和ue 支持的算法，選擇一個雙方共同支持的算法作為最終使用的算法，enodeb 通過 security mode command將算法配置給ue 。安全處理過程詳細請參見無線安全特性參數描述。步驟5enodeb 進行業務準入判決與資源分配。步驟6enodeb 通過安全模式security mode command通知 ue 啟動完整性保護和加密過程， ue 通過消息中的安全算法獲取密鑰并開始下行

42、加密 。步驟7enodeb 下發經過加密與完整性保護的rrc connection reconfiguration重配 消息，用于 srb2 與 drb 的建立。步驟8ue 向 enodeb 回復 security mode commplete消息。 ue 收到 enodeb 的 security mode command， 選擇 enodeb 指示的加密算法， 并生成業務承載和信令面都使用的密鑰，密鑰成功生成后，ue 發送此消息，此消息是沒有被加密的，只有在enodeb 收到 security mode commplete消息后，上行加密才開始。步驟9ue 根據 rrc connection

43、 reconfiguration建立連接，建立成功后向enodeb 回復 rrc connection reconfiguration complete消息。步驟10enodeb 將成功 建立承載的信息通過 initial context setup response反饋給 mme 。e-utran 網絡將安全過程和初始承載建立過程合一，安全參數與承載建立參數一并下發。enodeb 要 先 進 行 安 全 模 式 過 程 ， 但 業 務 建 立 過 程 也 就 是 “ 7 ” 中rrc connection reconfiguration 消息可以不用等待安全模式命令完成就可以發起，這樣的處理

44、在很大程度上減小了從ue初始接入到 承載建立 的時延。rrc 連接重建本節主要講解ue 側的 rrc 連接重建過程。rrc 連接重建包括了srb1 的恢復以及安全的重激活。處于連接態且安全已經被激活的ue為了繼續保持rrc 連接，有條件地觸發此過程。如果as 層安全還未被激活，ue 便不能觸發此過程。rrc連接重建觸發條件ue在如下幾種情況會觸發rrc連接重建：檢測到無線鏈路失敗切換失敗從 e-utran向異系統網絡切換失敗時從底層收到了完整性檢查失敗指示rrc 連接重配置失敗在滿足如下任一條件時，ue 認為檢測到無線鏈路失敗：定時器 t310 超時隨機接入失敗且定時器t300 、t301 、

45、 t304 （t304foreutran、t304forgeran）或者t311 都未運行時rlc 達到最大重傳次數enodeb 支持無線鏈路失敗檢測功能，詳細信息請參見“上行無線鏈路檢測” 。當 ue 從底層連續收到n310 個 out-of-sync指示并且此時定時器t300 、t301 、t304 或者 t311 都沒有運行時，則啟動定時器t310 。定時器 t310 運行時，如果ue 從底層連續收到n311 個 in-sync 指示，則停止定時器 t310 。t300 、t301、t304 、t310 、t311、n311 定時器的詳細含義請參見enodeb 參數參考。rrc連接重建成

46、功后，srb1可以被恢復，其他無線承載不進行恢復。enodeb 處理 rrc連接重建將會重配置srb1 ，并重新開始此無線承載上的數據傳輸，以及在不更改算法的前提下重新激活as層的安全模式。rrc連接重建流程rrc連接重建過程如圖5-4 所示。圖 5-4 rrc 連接重建流程圖步驟1ue 發送 rrc connection reestablishment（重建）request消息。根據不同的場景，消息中攜帶的重建原因與小區信息不同。-重配置失敗觸發的重建原因為“ reconfigurationfailure” ， 其中的 c-rnti 和 physcellid為本小區信息。-切換失敗觸發的重建

47、原因為“handoverfailure” ，其中的c-rnti 和 physcellid為源小區的信息。-無線鏈路失敗觸發的重建原因為“otherfailure ” ，其中的c-rnti 和 physcellid為本小區信息。步驟2enodeb 進行安全參數認證，如果ue 的安全參數認證信息與enodeb 的一致，則 ue 認證通過。 ue 身份認證后， enodeb 將原資源釋放，重新進行準入和資源分配。如果 ue 認證不通過，則enodeb 拒絕該 ue 這次的 rrc 連接重建請求。步驟3enodeb 在 ccch 信道上向 ue 發送 rrc connection reestablis

48、hment消息，消息中攜帶 新分配資源的信息。ue 收到 rrc connection reestablishment消息，根據消息指示重新配置無線資源，激活加密和完整性保護。步驟4ue 發送 rrc connection reestablishment complete消息給 enodeb 。rrc 連接管理rrc 連接管理是指對rrc 連接狀態的檢測和恢復。enodeb 能夠對上行無線鏈路狀況進行檢測，當前有兩種檢測機制：上行失步檢測上行無線鏈路檢測上行失步檢測上行失步檢測是指對上行同步狀態進行實時監測，當出現異常失步后，若ue一段時間內未恢復上行同步，則進行上行重同步。上行異常失步eno

49、deb 側會對 ue 的上行定時進行實時維護，以保證ue 正常處于上行同步狀態。如ue 突然掉電或者ue 進入覆蓋黑洞 （如進入隧道） 而無法正常維護ue的上行同步而出現的ue異常失步現象。上行異常失步后，按照協議規定，如果enodeb 側有數據時，會觸發該ue 發起隨機接入；如果 ue側有數據時， ue 會主動發起隨機接入。上行重同步流程上行異常失步后，enodeb 側會主動觸發ue 恢復上行同步，即引入重同步操作，具體機制如下：ue 異常失步后， enodeb 會觸發一個 重同步定時器 。重同步定時器內，ue 如果沒有恢復上行同步的話，則enodeb 會觸發 ue 發起非競爭的隨機接入。如

50、果隨機接入成功，則認為ue 上行同步恢復，enodeb 側能夠與ue 進行正常的數據傳輸。如果隨機接入失敗，則假設該ue 不在網絡覆蓋范圍內，此時并不立即將ue 釋放，而是在 enodeb 側定時器超時 （該定時器長度為“t311 +t310 +合理余量”）后將該 ue 釋放。此過程中如果ue rrc 重建成功則停止enodeb 側定時器。其中 t310 、 t311 為 ue 側的定時器， enodeb 側借用 ue側的定時器以便和ue 側狀態保持一致。 t310 是 ue 檢測到無線鏈路故障到確認無線鏈路失敗（沒恢復）之間的時間長度。t311 是 ue 檢測到無線鏈路失敗發起rrc連接重建

51、到搜索到合適小區的時間，增加合理余量是因為ue在發現的合適小區中重建需要一定時間。上行無線鏈路檢測上行無線鏈路檢測算法是指對上行無線鏈路質量實時監測，當上行無線鏈路出現問題時，enodeb 嘗試對無線鏈路進行恢復，如果無法恢復，則將鏈路釋放。該算法通過參數rlfdetectalgoswitch控制：當 rlfdetectalgoswitch的值被置為“on( 開)” ，則 enodeb 進行上行無線鏈路檢測。當 rlfdetectalgoswitch的值被置為“ off( 關)” ， 則 enodeb 不進行上行無線鏈路檢測。上行無線鏈路檢測算法應用場景包括：上行信道質量變差時（如進入隧道、覆

52、蓋空洞、ue 掉電） 。上行定時發生突變時（如生滅效應 出現時）。enodeb 側會對 ue 上行數傳的bler進行檢測，當bler惡化到一定程度后，則認為上行無線鏈路失敗。enodeb 側檢測出上行無線鏈路失敗后，會觸發ue 發起非競爭的隨機接入。如果隨機接入失敗， 則認為該 ue 不在網絡覆蓋范圍內，此時并不立即將ue釋放，而是在 enodeb 側定時器超時（該定時器長度為“t311+t310 +合理余量”）后將該 ue釋放。此過程中如果ue rrc重建成功則停止該enodeb 側定時器。信令鏈路釋放信令鏈路的釋放包括s1鏈路釋放和rrc連接釋放。 rrc連接釋放包括了ue 和 enode

53、b 之間的信令鏈路以及全部無線承載的釋放。信令鏈路的釋放可以是mme發起的，也可以是enodeb 發起的。ue 和 mme 之間 nas層完成了業務流程或者ue決定終止該項業務， 則 mme主動向 enodeb 發送釋放信令鏈路命令；enodeb 檢測到異常情況則向mme 發送釋放信令鏈路請求。信令連接釋放過程如圖5-5 所示。圖 5-5 信令連接釋放流程圖滿足如下條件之一系統便可啟動信令鏈路的釋放：mme 主動發送ue context release command。enodeb 檢測到異常，向mme 發送 ue context release request。這種情況下需要等待mme 發送

54、 ue context release command消息。信令鏈路釋放啟動后：1.enodeb 釋放傳輸資源，并觸發釋放空口的rrc 連接。2.enodeb 向 ue 發送 rrc connection release 消息釋放空口資源，這個消息enodeb不需要等待ue 的釋放完成響應。3.enodeb 釋放系統內無線資源。4.enodeb 向 mme 發送 ue context release complete消息指示資源釋放完成。5.釋放完成消息發送后，enodeb 釋放 ue 對應的上下文信息。至此 ue從連接態轉換為空閑態。mme 也可以通過 釋放專用s1連接 達到釋放包含業務承載

55、資源的所有s1資源的目的。enodeb 在定時器ueinactivetimer內對 ue 是否發送或接收數據進行監測，若定時器超時，ue還未接收和發送數據，則enodeb 向 mme 發送釋放信令鏈路請求。在 mme 發起負載平衡時，先要對此mme 的相對容量進行重新配置并通知enodeb，以便enodeb 建立連接時不會選擇此mme 。因為負載平衡的原因釋放了rrc連接， enodeb 會將此 ue重定向到其他小區或其他rat小區。無線承載管理本章節描述基本特性radio bearer management 。無線承載管理是對加密和完整性保護啟動之后的srb2和 drb進行管理，包括srb2

56、的建立和修改以及drb的建立、 修改和釋放。 srb2的釋放是通過信令鏈路的釋放一起釋放的，rrc釋放請參見“ 信令鏈路釋放” 。無線承載管理沒有單獨信令，是使用rrc重配置消息實現無線承載管理中enodeb 與 ue 的交互。 rrc重配置的使用場景較多，如無線承載的建立、修改與釋放，切換測量信息的配置與修改。 rrc重配置消息是通過不同的信元區分不同的使用場景。srb2 的建立與修改srb2 建立與修改都是通過rrc 重配置消息通知ue 的。srb2 的建立是在專用s1 連接建立過程中的加密與完整性保護執行完之后，通過rrc connection reconfiguration攜帶 srb

57、-toaddmodlist指示 ue 進行 srb2 建立的相關操作。根據消息指示，ue 建立對應的pdcp 實體并配置相應的安全參數；建立rlc 實體并進行配置； 建立 dcch 邏輯信道 并進行邏輯信道的配置。信令流程圖與專用s1 連接建立的流程圖一樣，請參見圖5-3 。srb2 的修改只有在相關配置信息發生變化時才執行。srb2 修改與建立使用同一個消息rrc connection reconfiguration。根據消息指示，ue 重配置對應的pdcp 實體和 rlc實體；重配置dcch 邏輯信道。具體流程圖如圖6-1 所示。圖 6-1 srb2 修改流程圖drb 的建立與修改drb

58、建立是在加密和完整保護后才開始執行，在ue 上下文建立后，drb 建立可以通過mme 下發 e-rab setup request 觸發。 rrc 重配置消息中包含了radio resource config dedicated中的 drb-toaddmodlist，根據消息指示，ue 建立對應的pdcp 實體并配置相應的安全參數；建立rlc 實體并進行配置；建立 dtch 邏輯信道 并進行邏輯信道的配置。具體信令流程如圖6-2 所示。圖 6-2 drb 建立流程圖drb 修改是 mme 通過消息e-rab modify request觸發的。具體流程如圖6-3 所示，根據 rrc 重配置消息

59、指示，ue 重配置對應pdcp 實體，對應rlc 實體，以及dtch 邏輯信道。圖 6-3 drb 修改流程圖drb 的釋放drb 釋放可以通過mme 下發的 e-rab release command命令觸發釋放，也可以與信令鏈路一起釋放，如圖 6-4 所示。drb 釋放時， rrc 重配置消息中攜帶radio resource config dedicated信元的 drb-toreleaselist，根據消息指示，ue 釋放 drb 對應的所有資源。圖 6-4 drb 釋放流程圖工程應用隨機接入、信令連接 (除上行無線鏈路檢測)、 無線承載，都是基本功能， 只要 小區狀態 和 ippat

60、h狀態 正常即可使用。本章節只介紹上行無線鏈路檢測算法工程應用。上行無線鏈路檢測算法特性開通建議當需要對無線鏈路質量進行檢測，減少由于無線鏈路質量變差而對系統造成的吞吐量下降等負面影響時，建議開通該特性。部署前數據準備數據準備分為兩個章節。“通用數據準備”主要描述和場景無關的信息收集即只要開通該特性就要收集的信息。 “場景化數據準備”主要指按照典型場景可能需要區分收集的信息。在使用過程中將“通用數據準備”的表項和 “場景化數據準備”的表項依實際情況組合后構成該場景下需要收集的全部信息。信息收集表中參數來源的說明：參數來源分為三種：網絡規劃（不需協商）、網絡規劃（對端協商）、自定義。含義分別為：