一、目標(biāo)M2M業(yè)務(wù)的特性 

M2M業(yè)務(wù)種類繁多，業(yè)務(wù)特性復(fù)雜，按照業(yè)務(wù)的觸發(fā)方式可將M2M業(yè)務(wù)分為時間（定時器）觸發(fā)業(yè)務(wù)、事件觸發(fā)業(yè)務(wù)和混合觸發(fā)業(yè)務(wù)。本文討論的M2M業(yè)務(wù)屬于其中的混合觸發(fā)業(yè)務(wù)范疇之內(nèi)，定義此類M2M業(yè)務(wù)具有的特性是：終端位置長期固定；業(yè)務(wù)請求類型固定；發(fā)送時間固定（除事件觸發(fā)情況外）；業(yè)務(wù)由終端主動發(fā)起；不涉及到尋呼和被叫業(yè)務(wù)或者只涉及周期性的被叫；終端休眠大部分情況下呈現(xiàn)周期性；終端發(fā)起的業(yè)務(wù)主要通過上行完成(例如遙感勘測類、水電氣報表和視頻監(jiān)控等M2M業(yè)務(wù))。

傳統(tǒng)的H2H業(yè)務(wù)的主要特點是終端位置移動性強、業(yè)務(wù)請求類型多變、發(fā)送信息周期、數(shù)據(jù)量大小不固定的、涉及主叫和被叫業(yè)務(wù)，針對H2H業(yè)務(wù)的這些特性，H2H用戶在LTE網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)接入、用戶注冊、會話建立、移動性管理、小區(qū)間切換流程上都有一套完整的體系，通過用戶端、基站和核心網(wǎng)中協(xié)議棧各層間的信息交互來完成這套流程，但是在LTE網(wǎng)絡(luò)，如果針對M2M業(yè)務(wù)仍然照搬這套流程，雖然也可以滿足業(yè)務(wù)需求，但是從部分M2M業(yè)務(wù)特性上來講，這套流程顯得過于繁瑣，不利于M2M終端在能耗和無線資源上的節(jié)約。因此如何對傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程進行簡化，使其符合部分M2M業(yè)務(wù)的需求，是我們研究的重點。

二、LTE網(wǎng)絡(luò)中用戶端在網(wǎng)絡(luò)中的活動狀態(tài)   

1.網(wǎng)絡(luò)接入過程

    當(dāng)用戶開機之后，要向網(wǎng)絡(luò)發(fā)起注冊過程，用戶端在向網(wǎng)絡(luò)注冊之前需要進行網(wǎng)絡(luò)接入過程，包含以下四個步驟

（1）檢測系統(tǒng)信息廣播

系統(tǒng)信息廣播由網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)操作，周期性的發(fā)送，UE開機后，會接收到由eNode B通過物理廣播信道（PBCH）和物理下行控制信道（PDCCH）發(fā)送的基站指示信息，包括本小區(qū)的物理隨機接入信道（PRACH）配置索引、邏輯根序列初始值、循環(huán)移位配置索引、上下行配置索引等與發(fā)起隨機接入有關(guān)的參數(shù)。UE通過這些指示信息生成要發(fā)送給eNode B的隨機接入前導(dǎo)序列。

（2）小區(qū)的選擇

    用戶端根據(jù)系統(tǒng)信息廣播進行小區(qū)選擇，選擇信號質(zhì)量最好的小區(qū)，用戶端選擇一個PLMN（公共陸地移動網(wǎng)絡(luò)），無線資源控制協(xié)議（RRC層）根據(jù)已有信息開始搜小區(qū)。如果沒有以前的信息，就開始全頻搜，發(fā)現(xiàn)可用的頻率以后，去同步小區(qū)，同步上以后，得到小區(qū)物理層的Cell ID，然后開始讀管理信息庫（MIB），根據(jù)MIB再讀SIB1—包含NAS信息和UE處于空閑模式和連接模式下的定時器和計數(shù)器，根據(jù)SIB1再讀其他的系統(tǒng)消息塊，讀完系統(tǒng)消息判斷駐留的條件，如果滿足就駐留小區(qū)，就會通知用戶端配置服務(wù)小區(qū)的測量，配置尋呼的參數(shù)，進入空閑（IDLE）狀態(tài)。整個小區(qū)搜索狀態(tài)完成。

（3）初始接入

    為了注冊到網(wǎng)絡(luò)，終端還需經(jīng)過初始接入過程，首先進行接入等級的判定，目的在于在一些特定條件下動態(tài)阻止或限制網(wǎng)絡(luò)的接入，例如網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)重超負(fù)荷和一些緊急條件下。當(dāng)用戶端符合接入等級時，通過隨機接入過程，使得終端能夠與網(wǎng)絡(luò)建立一個RRC連接。之后可以在上行共享控制信道上發(fā)消息。

（4）RRC連接

    RRC過程是UE與eNode B的RRC層通過一組消息進行交互的過程，通過此類過程實現(xiàn)RRC對整個協(xié)議棧的管理和控制。

● RRC連接建立請求通過上行公共控制信道上發(fā)送，消息的內(nèi)容包括UE的初始標(biāo)識(S-TMSI或隨機數(shù)}、連接建立原因及預(yù)留的lbit等子信息單元。

● RRC連接建立過程是UE與eNB之間通過信令交互建立信令無線承載（SRBl）的過程。RRC連接配置過程是對eNB的管理過程。

● EUTRAN在下行公共控制信道（CCCH）上使用TM RLC（非確定模式）發(fā)送RRC連接建立消息，消息包含了一個專用無線資源配置單元，該消息單元中包含有‘信令無線承載’、‘MAC主配置’、‘專用物理配置’等子單元。RRC層接收到連接建立消息后停止定時器T300，并根據(jù)連接建立消息中的內(nèi)容配置L2層的工作模式、調(diào)度規(guī)劃、建立相關(guān)的物理信道等，建立SRB1，此時SRBl適用于AM-RLC（確定）模式。

●UE端RRC層接收到RRC Connection Setup消息后建立L2鏈路，通過原語向上層指示RRC已經(jīng)建立完成的同時通過AM-RLC方式向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送RRC連接建立完成消息，RRC連接建立過程完成。

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LTE注冊和會話建立.pdf