3GPP LTE introduction 2（RRC）

3GPP LTE解説資料
2022/11/16 1
COPYRIGHT © 2022 Centimani CO. CONFIDENTIAL. ALL RIGHTS RESERVED
3GPP LTE introduction 2（RRC） Rev3.00
2022年9月5日 Centimani 株式会社（技術顧問安永隆一）

内容
１．RRCとは
２．RRCに関連した状態と接続
Appendix

RRC機能
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■対象機能
【LTEｰUu】
・NAS
⇒UEとMME間でシグナリング制御）
⇒EPS Mobility Management（EMM）
⇒EPS Session Management（ESM）
・RRC（Radio Resource Control）
⇒Handoverを含むシグナリング、データ
コネクションを制御
・PDCP（Packet data convergence
protocol）
⇒IPヘッダーのコンプレッション（ユーザープレーン）
暗号化等（データプレーン）
・RLC（Radio Link Control）
⇒データの誤り確認を行い再送制御
・MAC
⇒プライオリティによるデータスケジューリング、
HARQで誤り確認
UE eNB
LTE-Uu
MME
S1-MME
NAS
RRC
PDCP
RLC
MAC
PHY
RRC
PDCP
RLC
MAC
PHY
S1-AP
IP
L2
L1
S1-AP
SCTP
IP
L2
NAS
LTE-Uu
UE eNodeB MME
S1-MME
【LTE-Uu（Control Plane）】
【LTE-Uu（User Plane）】
IP
PDCP
RLC
MAC
PHY
PDCP
RLC
MAC
PHY
GDP-U
UDP/IP
L2
L1
GDP-U
SCTP
IP
L1/L2
LTE-Uu
UE eNodeB SGW
S1-U
SCTP
L1

RRCの状態
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状態は２つあり、RRC Idleは「待ち受け」状態、RRC_Connectionは「接続」状態。
RRC状態定義 RRC Idle
RRC Connection
RRC層の役割は
UEの制御
【機能】
報知情報、ページング、RRC接続制御、セキュリティ、無線
ベアラ管理、移動性（ハンドオフなど）、QOS等を含む。

RRC再接続とTimerの関係（一例）
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Out
Of
Sync
RLF
In Sync？
Or
Out Sync？
Out Sync！
t
T310 T311 T301 通信再開
物理層で同期監視し、
「Out Sync」カウント数
が規定数に達した時
T310スタート
無線障害と判断
・セルサーチ
・MIB/SIB情報取得
・ランダムアクセス
eNBへRRC接続の
再確立要求の手続き
T301満了前に再確立が完了すれば
通信再開
手続き中通信再開

RRCの流れ（正常系）
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UE eNodeB
すべてのRRC Connection Requestメッセージには独自の
EstablishmentCauseがある。
ネットワークは、確立理由に基づいてSRBおよびDRBを確立する。
UEは、SRBおよびDRBの設定を確認する。
Attach Request + PDN Connectivity Request
Default Radio Bearer Setup
UL-SCH: RRC Connection Request
（C-RNTI, M-TMSI, Establishment Cause）
DL-SCH: RRC Connection Setup
（SRBs, DRBs, UE Specific Configuration）
RRC Connection Setup Complete 処理
UL-SCH: RRC Connection Setup Complete

２．RRCに関連した状態と接続

RRCと関連がある状態
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UE eNB MME
NAS
RRC
PDCP
RLC
MAC
PHY
RRC
PDCP
RLC
MAC
PHY
S1-AP
SCTP
IP
L1
S1-AP
SCTP
IP
L1
NAS
LTE-Uu S1-MME
L2 L2
RRC
Connection
Bearer
Context
Active
Bearer
Context
Inactive
EMM
Registered
EMM
Deregistered
ECM-
Connected
ECM-Idle
States in NAS Layer
RRC
Connected
RRC
Idle
States in RRC Layer
S! Signaling
Connection
下図は、UEおよびMMEに関連付けられたEMM、ECM、およびRRCの状態を示している。EMMは、UEがネットワークに接続されて
いるか、ネットワークから切断されているかに応じて、「EMM登録済み」または「EMM登録解除」状態になる。ECMは、NASシグナリング
接続（ECM接続）が確立されているかどうかに応じて、「ECM接続」または「ECMアイドル」のいずれかを持つことができる。同様に、
RRCは、RRC接続が確立されているかどうかに応じて、「RRCConnected」または「RRC-Idle」のいずれかになる。

RRC/EMM/ECMの機能概要
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□RRC（Radio Resource Control）
RRCは端末（UE）と基地局（E-UTRAN）間の接続状態は、無線ネットワークを
制御するRRCの状態で表す。
□ECM（EPS Connection Management）
ECMは端末とコアネットワーク（MME）との間の接続状態を示す。
ECMアイドル（ECM idle）とECM接続状態（ECMConnected）の2つで、端末の
状態遷移を管理する仕組み。
□EMM（Evolved Packet System Connection Management）
UEがモバイル管理エンティティ（MME）に登録されているか否かを非アクセス層
（NAS）状態（「登録済み」または「登録解除済み」）で表す。

RRC状態とMME状態遷移
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ECM-Idle
RRC-Idle
ECM-Idle
RRC-Idle
ECM-
Connected
RRC-
Connected
ECM-Idle
RRC-Idle
A B C D
Attach
・Detach
・Attach reject
・TAU reject
・Rdio Link
Failure
・UE power off
・New Traffic
・TAU Request
Power on
・Power on
長時間電源
が切れる
PLMN /
Cell Selection
PLMN /
Cell Selection
Attach
Hand
over
・Radio link failure
・UE power off
Cell Recelection
・UE Inactivity
・TAU Accept
EMM-Registered
EMM-Deregistered

EMM+ECM+RRC状態の組合せと要件
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A
EMM-Deregistered + ECM-Idle +
RRC-Idle
・サブスクリプション後にUEが初めてオンになったとき
・UEが長時間オフになった後にオンになった場合
・UEおよびMMEにUEコンテキストは無い。
Ｂ
EMM-Deregistered + ECM-Idle +
RRC-Idle
・UEがオフされた後、一定時間内にスイッチオンされる場合
・無線リンク障害のために通信中にECM接続が失われた場合
・最後のアタッチからのいくつかのUEコンテキストは、UEおよびMMEにまだ格納できる
（たとえば、すべてのAttachプロシージャ中にAKAプロシージャを実行しないように
するため）。
Ｃ
EMM-Registered + ECM-Connected +
RRC Connected
・UEがネットワーク（MME）に接続されていて、サービス（インターネット、VoD、
ライブTVなど）を使用している場合
・UEのモビリティは、ハンドオーバー手順によって処理される。
Ｄ
EMM-Registered + ECM-Idle +
RRC-Idle
・UEがネットワーク（MME）に接続されているが、サービスを使用していない場合
・UEのモビリティは、セル再選択手順によって処理される。
状態要件

接続状況
（要件：EMM-Registered + ECM-Connected + RRC-Connected）
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Control Plane Connection
SGW
UE
Source
eNB
MME
PGW
User Plane Connection
Data
Radio
Bearer
S5 Bearer
RRC Connec S1 Signaling
Connection
S11 GTP-C S5 GTP-C
ECM Connection
EPS Connection
S1 Bearer

LTE Bearer Architecture
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☑ LTEでは、エンドツーエンドのベアラは、無線、S1およびS5 / S8ベアラの集合であるEPSベアラによって実現される。
☑ EPSベアラ識別情報は、E-UTRANを介してアクセスする1つのUEのEPSベアラを一意的に識別する。
☑ EPSベアラアイデンティティは、MMEによって割り当てられ、通常はユーザーデータを転送する。
UE eNB SGW PGW Internet
End to End Service Bearer
EPS Bearer External Bearer
E-RAB S5/S8 Bearer
Radio Bearer S1 Bearer

RRC Timer
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※TS 36.331（RRC） 7.3 Timers
Timer Start Stop 有効時間
T300 RRCConnectionRequestの送信
RRCConnectionSetupまたは
RRCConnectionRejectメッセージの受信、セル
再選択、および上位層による接続確立の中止時
5.3.3.6で指定されたアクションを実
行する
T301
RRCConnectionReestabilshmentReque
stの送信
RRCConnectionReestablishmentまたは
RRCConnectionReestablishmentReject
メッセージの受信と、選択されたセルが不適切に
なったとき
RRC_IDLEに移行
T302
RRC接続確立中のRRCConnectionReject
の受信
RRC_CONNECTED移行時およびセル再選択
時
5.3.3.7に規定
T303
Mobile Originating CallのためのRRC接続
確立を実行している間に禁止されたアクセスが
行われた時
時
5.3.3.7に規定

RRC Timer
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T304
MobilityControl Infoを含む
RRCConnectionReconfigurationメッセージ
の受信、またはCellChangeOrderを含む
MobilityFromEUTRACommandメッセージ
の受信
EUTRAへのハンドオーバまたはセル変更命令が
正常に完了するための基準が満たされている（基
準は、RAT間の場合の目標RATで指定される）
E-UTRAまたはイントラE-UTRA
ハンドオーバからのセル変更命令の
場合、RRC接続再確立手順を
開始する。
E-UTRAへのハンドオーバの場合、
ソースRATに適用可能な仕様で
定義されているアクションを実行する。
T305
Mobile Originating CallのためのRRC接続
確立を実行中に禁止されたアクセスが行われた
時
時
5.3.3.7に規定

RRC Timer
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T310
物理層の問題を検出。（下位層から連続した
Out of Syncを受信）
物理層正常（下位層からの連続したIn-Syncを
受信している時
ハンドオーバ手順をトリガする時および接続再確立
手順を開始する時
セキュリティがアクティブ化されて
いない場合、RRC_IDLEに移行
するまで
あるいは、接続の再確立手順を
開始するまで
T311 RRC接続の再確立手順を開始適切なE-UTRAセルまたは別のRATのセルの選択。 RRC_IDLE移行時

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3GPP標準化技術仕様に関する知識は、
翻訳し、読むだけでは
なかなか理解が進まないものです。
理解するには、実際のコールフローシナリオに基づき
実際の通信ログとの整合性確認等は欠かせませんが、
その様な資料は広く共有されていないのが現状です。
本資料は、弊社内で3GPP技術仕様の
理解・知識向上を図るため作成したものです。
コンテンツは可能な限り、ベンダー / キャリア依存などを
除外して作成しておりますが、一部標準化や実用化が
進んだシステムと整合性が担保できていない記述を
含んでいる場合があります。
本資料は、ロイヤリティフリーです。閲覧される皆さんの
知識定着と仕事の生産性の向上の一助としてご活用ください。
THANK YOU FOR
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ryuichi@centimani.biz

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