浅析LTE 协议中RRC层连接建立

        LTE协议横向可以分为三层：物理层、数据链路层、网络高层。
物理层给高层提供数据传输服务；数据链路层分为MAC和RLC、PDCP和BMC子层这些子层只有功能性描述，网络高层即为RRC层。
       RRC层位于LTE协议栈L3，是接入层和非接入层的主要控制中心，控制着层间的主要的接口，不仅要为上层提供来自网络系统的无线资源参数，同时还要控制下层的主要参数和行为。是整个控制平面的核心。其控制面协议整体结构如下图：
 
                          图1 控制面协议整体结构
主要包括用户单元UE、eNB(evolved Node B 演进型基站)、MME 核心网。RRC协议终止于NAS（非接入层）。
RRC功能包括系统信息广播、寻呼、建立释放维护RRC连接、RRC信令的加密和完整性保护、RB管理、移动性管理、广播/多播服务支持、NAS直传信令传递。
       RRC的状态有RRC-IDLE和RRC-CONNECTED ，即为空闲状态和连接状态。
处于空闲模式时，此时属于正常驻留小区，需要完成寻呼和系统消息的接收及服务小区和邻近小区的测量，根据重选准则检查是否触发小区重选，根据测量值和其它参数从候选小区列表中选择一个最好小区驻留，并随时执行上层触发的接入过程 。法规3GPP 523-1里面的测试用例第八章主要介绍RRC层的主要功能，其中测试用例8.1.1.1、到8.1.1.6分别介绍了IDLE模式下，RRC为UE提供小区选择和小区重选的参数，为连接模式的UE提供公共信道重新配置消息。
RRC 连接模式主要过程为：建立/重配/释放RRC连接
建立/重配/释放无线承载RB；安全模式激活；切换（系统内和系统间切换）；无线链路失败恢复；测量控制及测量报告发送；接收系统消息。
 
                                 图2 RRC连接建立
上图为RRC连接建立图。这个过程的目的是建立一个RRC连接，从UE传送一个初始NAS消息到E-UTRAN。
初始化时，UE处于时，高层请求一个RRC连接建立时，UE就会初始化这个过程，若成功连接则UE端的高层触发连接建立进程，UE检测接入是否允许，如果是，则UE启动定时器T300，并发送RRCConnectionRequest消息给底层传输。如果在T300时间内未收到回复，则UE为RRC-IDLE状态。
       3GPP标准523-1 测试用例，8.1.2.5为如果UE是因为切换小区发起建立RRC连接，下面具体讲解其建立连接的过程：
       若果计时器T302或者T305正在运行，则该小区不允许接入，否则，如果SIB2包含ac-BarringFactor并且存在ac-BarringForMO-Data，如果UE有一个或者多个接入类存储在USIM卡上，它们的取值范围为11-15之间，（这些值具体可以参考标准TS22.011和TS23.122），至少有一个接入类，对应在ac-BarringForMo-Signalling消息中的ac-BarringForSpecialAC，并设置为0。则认为小区是允许接入的，否则，随机计算一个值，取值在0和1之间，如果这个随机数低于ac-BarringForMo-Signalling消息中的ac-BarringForSpecialAC 如果满足上面描述的小区允许接入，
采用9.2.4节描述的默认物理信道配置；
采用9.2.3节描述的默认SPS调度物理信道配置；
采用9.2.2节描述的默认为主MAC配置，
采用9.1.1.2节描述的CCCH配置
应用SIB2的timeAligment
       如果UE为小区切换建立连接，并且定时器T302和T305都没有运行，从0-1中去一个随机数；启用定时器 T305、T303=（0.7+0.6*rand）*ac-BarringTime；如果启动了其中一个定时器，则过程结束后向高层报告禁止小区接入，RRC连接建立失败。
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