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LTE RRC 连接重建过程详解及优化应用作者/老 G网优雇佣军 当处于 RRC 连接状态时,如果出现切换失败、无线链路失败、完整性保护失败、RRC 重配置失败等情况,将会触发 RRC 连接重建过程。该过程旨在重建 RRC 连接,包括 SRB1 操作的恢复,以及安全的重新激活。处于 RRC_CONNECTED 状态的 UE,安全已被激活,可发起该过程继续 RRC 连接。仅当相关小区是具有 UE 上下文的小区时,连接重建才会成功。假使 E-UTRAN 认可重建,SRB1 的操作会恢复,而其它 RB 将继续保持挂起。如果 AS 安全没有被激活,UE 不会发起该过程,而直接转到 RRC_IDLE 状态。总体信令流程图如下:注意:E-UTRAN 在如下情况使用此过程:- 重配 SRB1,且仅为其恢复数据传输;- 重新激活 AS 安全不改变算法。1 RRC 重建初始化当出现以下任一情况是,触发 RRC 重建初始化:1)检测到无线链路失败;2)切换失败; 3) E-UTRA 侧移动性失败; 4)底层制式完整性校验失败;5) RRC 连接重配失败。在 RRC 重建初始化阶段,UE 会执行如下操作:停止定时器 T310,如果正在运行;开始定时器 T311;挂起除 SRB0 之外的所有 RB;复位 MAC;应用缺省的物理信道配置;应用缺省的半持久调度配置;应用缺省的 MAC 主配置;释放 reportProximityConfig 并情况所有邻近状态报告相关的定时器;进行小区选择;当选择一个合适的 E-UTRA 小区后,意味着 RRC 重建初始化完成,此时,UE 将执行如下操作:停止定时器 T311;开始定时器 T301;采用 SystemInformationBlockType2 中包含的 timeAlignmentTimerCommon 。初始化 RRCConnectionReestablishmentRequest 消息的发送;注:该过程同样适用于如果 UE 返回源小区的情况注:在定时器 T311 运行过程中,UE 选择了一个不同 RAT 的小区时,UE 将离开RRC_CONNECTED 状态,同时 RRC 连接失败 。2 UE 发送 RRCConnectionReestablishmentRequest 消息RRCConnectionReestablishmentRequest 消息主要包含两部分内容:1) ue-Identity;2) reestablishmentCause。ue-IdentityUE 识别码,凭借该标识可以取回 UE 信息,以及帮助低层减缓竞争问题。reestablishmentCause在 RRCConnectionReestablishmentRequest 消息中 ReestablishmentCause 为枚举类型,包括以下四个信息元素:reconfigurationFailure, handoverFailure, other Failure, spare 1。如果重新建立过程的发起是 UE 没有办法遵从重配的重配失败,设置reestablishmentCause 为reconfigurationFailure;如果重新建立过程的发起是由于 LTE 内切换失败 EUTRA 侧不同 RAT 移动性失败切换失败,设置 reestablishmentCause 为 handoverFailure;否则,设置 reestablishmentCause 为 otherFailure;UE 应将 RRCConnectionReestablishmentRequest 消息提交给底层传输。3 UE 接收 RRCConnectionReestablishment 消息当 UE 接收到 RRCConnectionReestablishment 消息,UE 将执行如下操作:停止定时器 T301;为 SRB1 重建 PDCP;为 SRB1 重建 RLC;根据接收到的 radioResourceConfigDedicated 进行无线资源配置过程;恢复 SRB1;根据当前 KeNB 关联的密钥 KASME 密钥更新 KeNB,使用 RRCConnectionReestablishment 消息中指示的 nextHopChainingCount 值;存储 nextHopChainingCount 值;根据之前配置的完整性算法推演 KRRCint 密钥;根据之前配置的加密算法推演 KRRCenc 密钥和 KUPenc 密钥 ;立刻配置底层使用之前配置的算法和 KRRCint 密钥,配置底层,激活完整性保护,对 UE 所有后来接收和发送的消息应用完整性保护,包括指示该过程成功完成的消息;立刻配置底层使用之前配置的算法、K RRCenc 密钥以及 KUPenc 密钥,配置底层进行加密,对UE 所有后来接收和发送的消息都有进行加密,包括指示该过程成功完成的消息;设置 RRCConnectionReestablishmentComplete 消息内容如下:如果 UE 有最近一次无线链路失败相关的信息,则包含 rlf-InfoAvailable 并设置为 true;进行测量相关的动作;将 RRCConnectionReestablishmentComplete 消息提交给底层进行传输,此过程结束。消息内容如下:注意:当 T301 超时或已选小区变更时, UE 将离开 RRC_CONNECTED 状态,同时RRC 连接失败 。4 UE 接收 RRCConnectionReestablishmentReject 消息当接收到 RRCConnectionReestablishmentReject 消息,UE 将离开 RRC_CONNECTED 状态,释放的原因为RRC 连接失败 。5 UE 发送 RRCConnectionReestablishmentComplete 消息RRCConnectionReestablishmentComplete 消息主要包含域 rlf-InfoAvailable,该域用来指示 RLF相关测量的可能性。如果 UE 有最近一次无线链路失败相关的信息,则包含 rlf-InfoAvailable 并设置为 true。6 相关定时器定时器 T301、T311 超时均会导致 RRC 连接失败,UE 回到空闲状态。7 重建过程中 RRC 连接失败的几种情形8 通过定时器调整提高 RRC 重建成功率降低掉线率如上所述,LTE 系统中如果发生切换失败、无线链路失败、底层完整性保护失败和RRC 重配置失败后UE 会进行RRC 连接重建,如果RRC 连接重建失败,UE 将转入RRC_IDLE 状态,发生掉线。通过适当延长RRC 重建过程中允许的UE 进行小区选择的时长和重建时长,无线环境的可能改善(也可能恶化),即增加了小区选择和小区重建成功的机会,从而降低掉话率。完整的RRC 重建成功流程如下:从流程中可以看到,可以通过设置定时器T311 来延长重建过程中UE 进行小区选择的时长,设置定时器T301来延长重建时长,如果该参数设置过小,可能在某些链路可以被挽救的情况下,由于定时器设置不合理而进入IDLE 状态,引起掉话,影响用户感知,如果设置较大,虽然可以挽救部分掉话,但RRC Connection Reestablishment 过程越滞后,也会影响用户感知。网优雇佣军 移动通信网优第一自媒体微信公众号:hr_opt
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