LTE-M技术：连接恢复、调度与数据传输的全面解析

### LTE-M技术：连接恢复、调度与数据传输的全面解析 #### 1. 连接恢复功能 连接恢复功能允许设备恢复之前暂停的连接，涵盖PDCP状态、接入层安全和RRC配置。这一功能的优势显著，它消除了在连接建立时协商接入层安全以及配置无线接口（包括通过空中接口承载数据的数据无线承载）的需求。同时，它支持PDCP从恢复连接的第一次数据传输开始就高效利用其鲁棒头压缩（RoHC）。 该功能基于恢复标识，当连接暂停时，网络会在RRC连接释放消息中向设备发送此标识。当设备想要恢复连接时，会使用包含RRC连接恢复请求消息的消息3将恢复标识回传给网络。以下是RRC恢复过程的流程图： ```mermaid graph LR A[设备] -->|RRC连接释放消息（含恢复标识）| B[网络] B -->|消息3（含RRC连接恢复请求消息）| A ``` #### 2. 信令减少方法 - **Data over Non - access Stratum（DoNAS）**：这是一种信令减少方法，属于控制平面CIoT EPS优化的一部分。在消息5（RRC连接建立完成消息）中，使用非接入层（NAS）容器通过控制平面传输上行用户数据。此方法主要为NB - IoT用例设计，在LTE - M中也可选择支持。 - **Early Data Transmission（EDT）**：Release 15引入的EDT功能允许设备在消息3中传输上行数据，设备可在空闲模式下完成数据传输，无需转换到连接模式。不过，EDT仅限于小数据有效载荷。具体TBS范围如下： | CE模式 | 上行EDT支持的TBS范围（位） | | ---- | ---- | | A | {328, 408, 504, 600, 712, 808, 936, 1000} | | B | {328, 408, 456, 504, 600, 712, 808, 936} | 设备使用EDT的操作步骤如下： 1. 设备通过从为EDT过程配置的每个PRACH CE级别预定义的一组前导码中随机选择一个PRACH前导码来发起随机接入过程，以此表明其使用EDT的意图。 2. 基站检测到PRACH前导码后，会在消息2中包含消息3的EDT上行授权。 3. 基站可选择允许设备使用小于配置的最大TBS，设备可根据其数据缓冲区状态为消息3选择TBS。 4. 消息2会指示设备在使用最大TBS时消息3传输应使用的子帧重复次数，若设备选择较小TBS，则按比例减少重复次数。 5. 基站可指示（每个PRACH CE级别）是否允许设备选择TBS以及设备可选择的TBS值的最大数量（1、2或4）。 6. 频率域（PRB）资源分配根据消息2中指示的UL授权进行，调制方案固定为QPSK。 7. 若消息3携带用户数据比普通消息3更消耗资源，基站可在消息2中指示设备回退到普通随机接入过程。 8. EDT还支持在消息4中进行下行数据传输，可用于提供对消息3上行传输的应用层确认和额外数据。 #### 3. 接入控制 LTE - M支持接入类禁止（ACB）和扩展接入禁止（EAB）。SIB1包含携带扩展接入禁止信息的SIB14的调度信息。若SIB1中无SIB14调度信息，则禁止未激活；若有，则禁止激活。Release 15引入了PRACH CE级别特定禁止，通过在SIB14中提供RSRP阈值，若设备测量的RSRP低于该阈值，则禁止其接入网络，设备需稍后再尝试接入。 #### 4. 多播 对于一些物联网应用，多播传输很有好处，例如可高效地向大量设备分发软件/固件升级。但由于LTE - M的窄带特性，它不支持LTE的多媒体广播多播服务单频网络功能。Release 14引入了基于多媒体广播多播服务（MBMS）框架的单小区点对多点（SC - PTM）传输，支持LTE - M多播传输。SC - PTM仅在空闲模式下支持，新的SIB20可包含每个小区的一个单小区多播控制信道（SC - MCCH）的调度信息，SC - MCCH可包含每个多播服务的一个单小区多播业务信道（SC - MTCH）的调度信息。以下是SC - PTM的相关信息表： | 模式 | MPDCCH搜索空间 | RNTI | 用途 | DCI格式 | | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | | 空闲 | - | SI - RNTI | 系统信息广播 | Type - 1A common | | 空闲 | - | SC - RNTI | 调度SC - MC