RRC

無線資源控制的目的一方面是為了提高系統資源的有效利用，擴大通信系統容量；另一方面是為了提高系統可靠性，保證通信QoS性能等。但可靠性和有效性本來就互為矛盾：要有高的可靠性（時延、丟包率等滿足業務要求），就很難保證傳輸的有效性（高的數據速率）；反之亦然。無線資源管理等各種技術就是為了滿足各種業務不同的QoS需求時，最大限度地提高無線頻譜利用率，實現可靠性和有效性矛盾中的統一。

傳統的無線資源管理的目標是在有限帶寬的條件下，為網絡內無線用户終端提供業務質量保障，其基本出發點是在網絡話務量分佈不均勻、信道特性因信道衰弱和干擾而起伏變化等情況下，靈活分配和動態調整無線傳輸部分和網絡的可用資源，最大程度地提高無線頻譜利用率，防止網絡擁塞和保持儘可能小的信令負荷。 ^[2] 

所謂的無線資源管理主要指的是空口資源的利用，它包括以下幾種。

（1）頻率資源：信道所佔用的頻段（載頻）。

（2）時間資源：用户業務所佔用的時隙。

（3）碼資源：系統中用於區分小區信道和用户的擴頻碼或擾碼等。

（4）功率資源：CDMA系統中利用功率控制來動態分配功率、克服碼間串擾。

（5）空間資源：採用智能天線或MIMO技術後，對用户及用户羣的位置跟蹤及空間分集和複用 ^[1]  。

傳統意義上的無線資源管理包括呼叫准入控制、切換、功率控制、信道分配、分組調度、端到端QoS保障等各自獨立的調配和管理算法。

（1）呼叫准入控制

以語音業務為主的呼叫准入控制決定是否接受新用户呼叫是相當簡單的問題，在基站有可用的資源時即可滿足用户的要求。

（2）切換技術

所謂切換，是指當移動台在通話過程中從一個基站覆蓋區移動到另一個基站覆蓋區，或者脱離一個移動交換中心（MSC）的服務區進入另一個MSC服務區內時，或者由於外界干擾造成通話質量下降時，必須改變原有的話音通道而轉接到一條新的空閒話音信道上，以繼續保持通話的過程。

（3）功率控制

傳統的功率控制技術是以語音服務為主，主要涉及到集中式與分佈式功率控制、開環與閉環功率控制、基於恆定接收與基於質量功率控制。

當IP網絡成為核心網絡，結合功率控制和其他新技術，如智能天線、多用户檢測技術、差錯控制編碼技術等方面的聯合研究。

（4）信道分配

信道分配就是在採用信道複用技術的小區制蜂窩移動系統中，在多信道共用的情況下，以最有效的頻譜利用方式為每個小區的通信設備提供儘可能多的可使用信道。

（5）分組調度技術

移動通信系統存在大量的非實時性的分組數據業務，不同用户有不同速率，一個基站內所有用户速率總和往往會超過基站所能傳輸的信道容量，因此必須要有調度器在基站內判斷該業務的類型以便分配信道資源給不同的用户。

（6）端到端QoS保障

傳統IP網絡無法保證用户業務的QoS，這已經成為Intemet向前發展的巨大障礙。下一代高速無線移動網絡要求能夠接入Intemet，支持多種多媒體應用並保證業務的QoS ^[2]  。

無線資源管理要包括搶佔和釋放語首組呼信道的功能。無線資源管理主要向移動台提供了以下四種工作模式。

空閒模式：移動台偵聽廣播信道，不佔用任一信道。此時移動台只能收到CCCH（公共控制信道）和BCCH（廣播控制信道）信道的廣播消息。移動台分析接收到的尋呼消息和廣播消息，選擇駐留在信號強度最強的小區上，移動台對應於待機狀態。

專用模式：一條雙向信道分配給需要通信的移動台，使它可以利用基礎設施進行雙向點對點通信。為移動台至少分配了兩個專用信道，其中只能有一個是SACCH（慢速隨路控制信道）。移動台與基站此時建立起了一個雙向的點對點物理連接，用於信息的傳輸。可通過小區自動重選和切換來保持RR連接。移動台對應於通話狀態或者位置更新狀態。

羣發模式：為語音組呼的移動台分配兩個專用信道，這兩個信道可以同時分配給一個移動台或者分配給不同的移動台。移動台與基站此時建立的RR連接與專用模式類似，不過在建立過程中的信令消息有所不同，特別地指明瞭該模式用於羣發通信。移動台對應於VGCS或者VBS中講者的狀態。

羣收模式：沒有為移動台分配與網絡連接的專用信道，它以無應答的方式接收分配給小區的語音廣播信道或者語音組呼信道下行鏈路的消息。此時移動台對應於VGCS或者VBS中聆聽者的狀態 ^[3]  。

RRC協議處於LTE-A空中接口協議棧第三層的底層，RRC子層的主要功能是管理、控制無線資源，為上層提供無線資源參數以及控制下層的主要參數和行為，在整個LTE-A網絡中具有非常重要的作用。

RRC協議在連接控制中的過程可分為以下6種：

（1）尋呼過程：網絡向小區內RRC協議空閒模的UE發出尋呼消息，觸發UE建立SRB1的過程；

（2）RRC連接建立過程：UE與eNodeB之間建立SRB1的過程；

（3）安全激活過程： SRB1建立後，eNodeB激活和配置UE的加密算法和完整性保護；

（4）RRC連接配置過程：是管理eNodeB的過程，也可觸發UE進行切換；

（5）RRC連接重建過程：在無線鏈路出現問題或切換失敗後，UE重新發起的建立SRB1的過程；

（6）釋放過程：UE釋放全部與eNodeB相關的RB後切換到空閒模式的過程。 ^[4] 

RRC協議狀態主要有以下兩種：空閒狀態和連接狀態。為了系統的模塊化設計，對這兩種狀態進行了細緻的劃分。

（1）NULL（空狀態）：在剛剛開機時網絡端即處於空狀態；或在底層鏈路失敗等不可修復性錯誤出現後網絡端將自動跳轉到空狀態。

（2）IDL（空閒狀態）：當網絡端處於空閒狀態時，可以對系統信息進行編碼並配置MAC子層進行系統消息的廣播，使得UE可以實時的獲得當前的系統信息。空閒狀態時RRC還可以配置UE進行信道測量，使得網絡端可以實時監測信道質量，並配置UE在更合適的小區實現駐留。當網絡端收到另一終端用户的尋呼請求時，RRC子層通過ASN.1的功能實體編碼尋呼消息並向被尋呼終端發送。

（1）ACC（隨機接入狀態）：隨機接入是由終端發起的，但是在此之前，網絡端需要判斷小區是否被禁止，只要在未被禁止的情況下才能進行隨機接入，而判斷的依據則是隨機接入的原因。隨機接入狀態則是UE接收到自身高層配置的連接建立請求消息時候，所進行無線資源和無線信道的配置。而通俗的理解則是在用户開機之後需要撥號的時候則需要進行隨機接入。在隨機接入的過程中，首先需要通過MAC來建立上行同步，並通知高層進行RRC建立連接，建立SRB1。

（2）CON（連接狀態）：正常連接狀態顧名思義則是在通話的整個過程則稱作為連接狀態，在此狀態下，需要建立SRB2和DRBS以完成無線鏈路的建立，只有建立起來之後才能進行通信。

（3）HO（切換）：切換的通俗理解即使當用户需要從這個小區變換到另外一個小區的時候則需要盡心切換，同頻、異頻小區間均可，在此過程中，網絡端會針對終端的行為進行相應的操作。 ^[5]