RRC字層擁有諸多功能，包括非接入層（NAS）相關係統信息的廣播，接入層（AS）相關係統信息的廣播，尋呼，建立、維護和釋放UE與E-UTRAN之間的RRC連線，包括UE與E-UTRAN之間臨時標識的分配和用於RRC連線的信令無線承載的配置，密鑰管理的安全功能，建立、配置、維護和釋放點對點的無線承載等等，RRC層即無線資源控制層。
基本介紹
- 中文名：LTE RRC協定
- 外文名：LTE RRC protocol
功能,2.1過程描述,2.2系統信息的調度,2.3系統信息的有效性和改變通知（非ETWS）,2.4UE檢查系統信息改變的方法,2.5ETWS的指示,2.6系統信息的獲取,連線控制,3.1RRC連線控制,3.2RRC連線建立,測量,4.1過程描述,
功能
RRC子層的主要服務和功能包括以下內容。
（1）非接入層（NAS）相關係統信息的廣播，接入層（AS）相關係統信息的廣播。
（2）尋呼。
（3）建立、維護和釋放UE與E-UTRAN之間的RRC連線，包括UE與E-UTRAN之間臨時標識的分配和用於RRC連線的信令無線承載的配置。
（4）包括密鑰管理的安全功能。
（5）建立、配置、維護和釋放點對點的無線承載。
（6）移動性功能包括：UE測量上報和對小區間、RAT間移動性上報的控制；切換；UE小區選擇和重選，以及對小區選擇和重選的控制；切換時上下文的轉移。
（7）MBMS業務的通知，MBMS無線承載的建立、配置和維護。
（8）QoS管理功能。
（9）NAS訊息的傳輸等。
2.1過程描述
UMTS系統中定義了許多系統信息塊，目的之一是在RRC_IDLE和RRC連線模式下具有不同的系統信息塊。LTE中的狀態管理比較簡單（只有RRC_IDLE和RRC_CONNECTED狀態），傳輸信道的個數也有所降低，這樣配置就有所減少。另外，UMTS認為刪除的一些功能在LTE中也不再存在。因此LTE中的系統信息塊相對較少。
系統信息在整個小區內廣播，供RRC_IDLE和RRC_CONNECTED狀態下的UE獲取非接入層和接入層的信息。
系統信息被分為主信息塊（MasterInformationBlock，MIB）和一些系統信息塊（SystemInformationBlock，SIB），MIB包括有限個數的最基本和最常用的參數，在BCH上傳送。SystemInformationBlockType1（SIB1）作為一條單獨的訊息在DL-SCH上傳輸，不映射到任何SI訊息中。除SIB1外的其他SIB承載在SystemInformation（SI）訊息中，SIB到SI訊息的映射由SIB1中的調度信息靈活配置。限制是：每個SIB只包含在一條SI訊息中，只有具有相同調度要求（周期）的SIB才能被映射到同一條SI訊息中，SystemInformationBlockType2（SIB2）總被映射到SIB1調度信息中對應於SI訊息列表第一個條目的SI訊息中。可能有多條SI訊息以相同的周期傳送。MIB映射到BCCH，在BCH上傳送；SIB1和SI訊息映射到BCCH，在DL-SCH上傳送，通過SI-RNTI（系統信息RNTI）來定址。
系統信息過程如圖1所示。
圖1系統信息
2.2系統信息的調度
MIB採用周期為40ms的固定調度，在40ms內重複傳送。第一次傳送MIB是在SFNmod4=0的無線幀的#0子幀，在其他所有無線幀的#0子幀重複傳送。
SIB1採用周期為80ms的固定調度，在80ms內重複傳送。第一次傳送SIB1是在SFNmod8=0的無線幀的#5子幀，在其他所有SFNmod2=0的無線幀的#5子幀重複傳送。
SI訊息在周期性出現的時間窗內傳送（稱為SI-windows），採用動態調度。SIB1中配置SI-window的長度和SI訊息的傳送周期，所有SI的SI-window的長度都相同。每個SI訊息與一個SI-window關聯，不同SI訊息的SI-window不重疊。也就是說，一個SI-window內，只傳送對應的SI，初始傳輸和重傳都在一個時間窗內進行。在SI-window內，相應的SI訊息可以在任何子幀被多次傳送，除了MBSFN子幀、TDD上行子幀、以及SFNmod2=0的無線幀的#5子幀。
SI訊息的調度如下所示。
（1）對於SI訊息，確定SI訊息列表條目順序對應的n在SIB1中的調度信息配置。
（2）確定整數值x=(n–1)×w，w是si-WindowLength。
（3）SI-window從下一個SFNmodT=FLOOR（x/10）的無線幀的子幀#a開始，其中a=xmod10，T是相關SI訊息的si-Periodicity。
從公式也可以看出，SI窗不重疊，且SI窗在無線幀級別（如果SI-window<10ms，則在子幀級別）上沒有間隔，如圖2所示。
從SI-window的開始，UE使用SI-RNTI接收DL-SCH信道，直到SI-window結束（SI-window的絕對時間長度由si-WindowLength給出），或者直到UE收到SI訊息。不包括如下的子幀。
圖2系統信息調度示意圖
（1）SFNmod2=0的無線幀的#5子幀。
（2）任何MBSFN子幀。
（3）TDD中任何上行子幀。
如果在SI-window結束時還沒有收到SI訊息，就在該SI訊息相關的下一個SI-window時刻重複接收。
注意：只有當所有SI都在SFNmod2=0的無線幀的子幀#5之前調度時，E-UTRAN才會配置一個1ms的SI-window。
2.3系統信息的有效性和改變通知（非ETWS）
系統信息（非ETWS）的改變只發生在特定無線幀，採用修改周期的概念。相同內容的系統信息在一個修改周期內可以多次傳送，由它們各自的調度定義。修改周期邊界由SFN值定義，SFNmod修改周期=0。修改周期相關係數在SIB2中的RadioResourceConfigCommon里配置。
當網路改變系統信息時，首先在整個修改周期通知UE。在下一個修改周期，網路傳送更新後的系統信息。圖3指示了系統信息修改的一般原則，不同顏色的方塊代表不同的系統信息。一旦接收到改變指示，UE就知道當前系統信息只在下個修改周期邊界之前有效。在這個邊界後，UE將獲取新的系統信息，如圖3所示。
圖3系統信息改變
1．通過尋呼指示系統信息改變
尋呼訊息用於通知RRC_IDLE和RRC_CONNECTED狀態下的UE系統信息改變。RRC_IDLE和RRC_CONNECTED狀態下的UE監控PDCCH上是否有P-RNTI，如果發現，則UE讀取相應的尋呼訊息，看尋呼訊息是否包含了系統信息改變指示。如果UE收到的尋呼訊息包含systemInfoModification，UE就知道系統信息在下個修改周期邊界會改變。
為了能夠在一個修改周期內多次重複傳送修改指示，修改周期應當和尋呼周期有一定關係。經過討論，BCCH修改周期由尋呼周期決定，BCCHmodificationperiod=pagingperiod×N。其中，pagingperiod是系統信息中廣播的defaultpagingperiod和UEspecificpagingcycle的最小值；N是系統信息中廣播的modificationPeriodCoeff。
流程如下所述。
（1）eNB在一個修改周期過程中的所有尋呼時刻傳送尋呼訊息。
（2）修改周期邊界後，eNB開始傳送更新的系統信息。
（3）UE收到尋呼訊息，指示在下個修改周期重讀系統信息。
2．Valuetag
SIB1包括一個valuetag，指示SI訊息是否發生了變化。UE可以使用這個值，例如在重新進入網路覆蓋時，來驗證以前獲取的SI訊息是否還有效。
如果SIB1中包括的valuetag與存儲的不一樣，UE認為除了SIB10和SIB11之外的所有存儲的系統信息都無效。
3．系統信息的有效時間
3小時。3小時後刪除所有存儲的系統信息。
2.4UE檢查系統信息改變的方法
UE通過以下方法來驗證獲取的系統信息的有效性。
（1）在到達修改周期邊界後，UE檢查SIB1中的valuetag。
（2）沒收到尋呼時，UE在一個修改周期內至少嘗試modificationPeriodCoeff次，看是否找到systemInfoModification指示。
如果在一個修改周期內，UE沒有收到尋呼訊息，UE可以認為在下個修改周期內系統信息沒有改變。如果由於已過尋呼時刻而丟失了尋呼訊息，UE可以在修改周期邊界後檢查valuetag。
對於IDLE模式下的UE，根據自己的尋呼周期來監控尋呼訊息中是否包含改變通知，在一個修改周期內查找modificationPeriodCoeff次。通過在修改周期內的多個尋呼時刻讀取，來保證改變通知的可靠接收，即使偶爾丟失一個P-RNTI，UE也能收到改變通知。
對於CONNECTED模式的UE，允許監控任何尋呼時刻，來確保讀取尋呼訊息不會影響UE的DRX和電池消耗。UE搜尋modificationPeriodCoeff次P-RNTI來保證改變指示接收的可靠性。網路配置連線模式的DRX時，可以使尋呼子幀出現在on-duration周期內，這樣，連線模式的UE就無需額外醒來。如果UE檢查了modificationPeriodCoeff次後，仍未收到尋呼，則UE可以認為系統信息沒有改變。如果在一個修改周期內收到一條尋呼訊息，可以從systemInfoModification是否出現來推斷在下一個修改周期系統信息是否改變，不需再檢查相同修改周期內接下來的尋呼。
2.5ETWS的指示
ETWS（地震和海嘯預警系統）包括：
（1）基本通知；
（2）輔助通知。
ETWS基本通知或ETWS輔助通知可以在任何時間點出現。採用尋呼訊息來通知RRC_IDLE和RRC_CONNECTED狀態下具有ETWS能力的UE，出現ETWS基本通知或輔助通知。如果UE收到了包括etws-Indication的尋呼訊息，它應當根據SIB1中的調度信息來接收ETWS基本通知或ETWS輔助通知。
ETWS基本通知包含在SIB10中，ETWS輔助通知包含在SIB11中。可以採用分段來傳遞輔助通知。對於一個小區中給出的輔助通知的傳送，分段是固定的。
對於ETWS，eNB收到MME發來的基本通知訊息後，立即更新系統信息，傳送尋呼訊息給UE。UE一收到尋呼訊息，就立刻重讀SIB1，找到SIB10和SIB11的調度位置，讀取SIB10和SIB11。也就是說，對於ETWS基本通知和輔助通知，不再使用修改周期。
2.6系統信息的獲取
UE在如下情況採用系統信息獲取流程：選擇（如開機）和重選小區、切換完成之後、從其他RAT進入E-UTRA後、重新進入覆蓋、接收到系統信息已改變的通知、收到指示出現ETWS通知和系統信息超過最長有效期。系統信息獲取過程覆蓋所有存儲的系統信息，系統信息不使用增量配置，如果系統信息中沒有出現某個域，UE不會繼續使用該域，除非在其他地方明確規定。
UE所要求的系統信息如下。
（1）RRC_IDLE模式下：MIB、SIB1、SIB2和SIB8（取決於對相關接入技術的支持）。
（2）RRC－CONNECTED模式下：MIB、SIB1、SIB2和SIB8（取決於對CDMA2000的支持）。
UE的系統信息獲取方式如下。
（1）如果流程由系統信息改變通知觸發，UE應從收到改變通知的修改周期之後下一個修改周期起始，獲取要求的系統信息。
（2）如果流程由ETWS基本通知觸發，UE立即開始獲取ETWS基本通知，即不等待下個修改周期開始。
（3）如果UE在RRC_IDLE狀態下進入一個小區，且UE沒有存儲RRC_IDLE狀態下所要求的該小區有效系統信息，UE應獲取RRC_IDLE狀態下所要求的系統信息。
（4）UE成功切換到一個小區後，如果UE沒有存儲RRC_CONNECTED狀態下所要求的該小區有效系統信息，則UE獲取RRC_CONNECTED狀態下所要求的系統信息。在獲取到相關係統信息時，丟棄以前收到的專用訊息中的相應無線資源配置信息。
（5）cdma2000上層如果要求，UE應獲取SIB8。
（6）直到UE具有MIB、SIB1和SIB2的有效版本，才初始化RRC連線建立或RRC連線重建流程。
UE可以立刻套用收到的SIB，不需要等所有SI訊息都收齊才套用一個系統信息塊。如果UE處於RRC_IDLE狀態，且UE認為無法獲得MIB、SIB1或SIB2，則UE認為小區被禁止。
UE通過解碼PDCCH上的SI-RNTI，獲取詳細的時域調度（和其他信息，例如頻域調度、採用的傳輸格式）信息。
採用單一的SI-RNTI來定址SIB1以及所有SI訊息，PDCCH不指明傳送哪條SI訊息或SIB1。
連線控制
3.1RRC連線控制
RRC連線包括SRB1的建立。E-UTRAN在完成S1連線的建立之前，也就是從EPC收到UE上下文信息之前，完成RRC連線建立。因此，在RRC連線的初始階段，安全沒有被激活。在這個初始階段，E-UTRAN可以配置UE執行測量上報，不過，UE只在安全被激活時才接收切換訊息。
一從EPC接收到UE上下文，E-UTRAN就使用初始安全激活過程，激活安全（加密和完整性保護）。激活安全的RRC訊息（命令和成功回響）被完整性保護，不過加密只在過程完成之後才啟動。也就是說，用於激活安全的回響訊息沒有被加密，而接下來的訊息（比如用於建立SRB2和DRB）既被完整性保護又被加密。
在初始化初始安全激活過程之後，E-UTRAN初始化SRB2和DRB的建立，即E-UTRAN可以在收到UE發出的初始安全激活確認之前，就初始化SRB2和DRB的建立。在任何情況下，E-UTRAN都會對用於建立SRB2和DRB的RRC連線重配置訊息套用加密和完整性保護。如果初始安全激活和/或無線承載建立失敗，E-UTRAN應當釋放RRC連線（即安全激活和DRB建立被一個聯合的S1過程觸發，不支持部分的成功）。
對SRB2和DRB，從一開始安全就總是被激活，也就是說，E-UTRAN不會在激活安全之前建立這些承載。
RRC連線的釋放由E-UTRAN初始化。這個過程可以被用於重定向UE到另一個頻率或RAT。在異常情況下，UE可以中止RRC連線，即UE不通知E-UTRAN就移動到RRC_IDLE。
3.2RRC連線建立
此流程的目的是建立RRC連線，包括SRB1的建立。此流程也用於傳送從UE到E-UTRAN的初始NAS專用信息/訊息。當UE在RRC_IDLE狀態下，上層要求建立RRC連線時，UE初始化此流程。E-UTRAN在這個過程中只建立SRB1。RRC連線成功過程如圖4所示，網路拒絕過程如圖5所示。
圖4RRC連線建立，成功過程
圖5RRC連線建立，網路拒絕
測量
4.1過程描述
UE按照E-UTRAN提供的測量配置上報測量信息。E-UTRAN通過專用信令為RRC_CONNECTED狀態下的UE提供所採用的測量配置，通過RRC連線重配置訊息，如圖6所示。
圖6RRC連線重配置，成功過程
UE可以被要求執行以下類型的測量。
（1）同頻測量：測量服務小區的下行載波頻率。
（2）異頻測量：測量與服務小區下行載波頻率不同的頻率。
（3）不同RAT的測量：UTRA頻率。
（4）不同RAT的測量：GERAN頻率。
（5）不同RAT測量：cdma2000HRPD或1xRTT頻率。
