1     无线侧常见定时器梳理：

随机接入类：

    LTE中，UE的随机接入过程会受RRC层定时器T300、T302的影响。 而随机接入过程中自然也会牵扯MAC层，所以MAC也会有相应的定时器。而这些定时器和计数器，一直都是理解上的难点，这里试图梳理和阐述。

    首先，UE的RRC连接建立请求消息是由UE的RRC层发起，并向MAC层发出随机接入指示，此时，UE会启动T300定时器。  而当UE接收到RRC Connection Setup消息、或RRC Connection Reject消息、或UE的NAS层终止RRC连接建立时，T300定时器将终止；

    如果T300超时，则UE通知高层其RRC连接建立失败， 并进入空闲态。

    而RRC连接拒绝时，eNODEB会在RRC Connection Reject消息中携带等待定时器（T302），即在此RRC连接建立被次拒绝之后，UE需等待T302时间后才能发起下一次RRC连接建立过程。

T300

   在UE发送RRC Connection Request后启动。在T300定时器超时前，如果：

1. UE收到RRCConnectionSetup或RRCConnectionReject；

2. 触发Cell-reselection过程；

3. NAS层终止RRC connection establishment过程；

    则T300定时器会停止。

    增加T300的取值，可以提高UE的RRC连接建立成功率。但是，当UE选择的小区信道质量较差或负载较大时，可能会增加UE无必要的随机接入的尝试次数，进而增加网络的负荷及UE的负担。  而减少该参数的取值，当UE选择的小区信道质量较差或负载较大时，可以减少UE的无谓随机接入尝试次数，但是，会降低UE的RRC connection establishment过程中随机接入的成功率。 此参数，在3G的TDS/WCDMA中基本完全一样。不解释。

T302

    该定时器用于控制enodeb拒绝UE的RRC连接建立、到UE下一次发起RRC连接建立之间的时长。UE接收RRC Connection Reject信息后得到其中的参数wait Time，定时器T302的取值即由wait Time决定。

   T302设置过大会造成UE RRC连接拒绝后限制的时长过大，使本能够再次建立的RRC不能及时被建立，影响用户感知。

与随机接入相关的MAC层的定时器则有：

1. UE发送MSG1之后等待MSG2的监测时间窗口，见截图的备注。

2. UE发送MSG3之后的等待定时器，即冲突解决定时器。之前博文在RACH专题也提到此定时器。Contention ResolutionTimer，mac-ContentionResolutionTimer。

     最后一个就是backoff的时间，这个解释起来有点繁琐。

     简单说，backoff是一种后退的控制机制。 如果监听RAR消息的UE发现MAC PDU的RAR中有一个backoff指示（BI），那么UE就会把这个值保存起来。在随后，UE需要再次发起随机接入的时候，UE会随机的从0到backoff值里的选一个值，作为再次发送前导序列的起始时间（即决定什么时候再次重发重发msg1）。

      多费几句话，在通信系统的设计里面，我们碰到很多的诸如此类的后退机制，比如春天哥记得，在以太网的CSMA/CD中，就有类似的指数二进制退避算法。 那么这两者的区别是什么呢？    ——  注意，LTE系统里，后退的范围（即backoff的值）是由基站确定的，基站可以根据系统当前的负载情况来选择一个恰当的值；  而在以太网CSMA/CD中，退避的时间，是由PC自己来确定的，当PC发现冲突了需要回退，PC就会按照二的指数增加后退窗口的长度，然后在这个窗口里面，随机选一个时延来发送前导序列。  两者的后退机制，各有优劣。  再往简单说，LTE中的UE会从0到backoff时间之间随机的选择一个值，作为延迟时间，完了延迟那个时间之后，再重新开始下一次RA过程（即重发MSG1）。

     Backoff参数在规范里截图如下：

切换类定时器

    在切换过程当中，UE在收到带有“mobility Control Info”的RRC连接重配置消息时启动T304定时器，在完成新小区的随机接入后停止该定时器。T304定时器超时后，UE需恢复原小区配置并发起RRC重建流程。

T304

    在UE在收到带有“mobilityControlInfo”的RRC连接重配置消息时启动定时器，在完成新小区的随机接入后停止定时器；定时器超时后，UE需恢复原小区配置并发起RRC重建请求。

    对RRC重配理解深入的同行可以发现，RRC重配有5个作用，其中一旦携带“mobilityControlInfo”信元的时候，就表示一次切换。

   T304用于切换，该值设置过大会导致切换失败无法及时回退并发起RRC连接重建过程。

业务保持类定时器

    在UE进行无线链路检测时，当连续收到的下行失步指示（out of sync）个数等于N310时, 则会触发定时器T310的启动。

    如果在T310持续过程中，连续又收到下行同步指示（in sync）个数等于N311时，则停止T310定时器，指示链同步已恢复。 

    如定时器T310 超时，则认为无线链路失败（RLF），将触发RRC连接重建过程。这个详细过程，请参考春天工作室之前博文《LTE下行无线链路监测及同步失步机制》。

T310

    UE的RRC层检测到physical layer problems时，启动定时器T310. 该定时器运行期间，如果无线链路恢复，则停止该定时器，否则一直运行。一旦该定时超时，认为无线链路失败。  而T310设置的越大，UE察觉RLF下行失步的时间就越长，此时间内相关资源无法及时释放，也无法发起恢复操作或响应新的资源建立请求，影响用户的感知。该参数设置过小，会造成不必要的RRC重建。

T311

    T310超时之后，如果UE安全激活状态下，UE会触发RRC重建过程。在进行RRC重建过程时，需要重新小区搜索（小区选择，TS36304），并在此小区发起重建。 而T310就是此过程中的小区选择的定时器。 一旦小区选择成功，即搜索到合适的小区，则终止T310定时器，并在此小区发起RRC重建。 而若T311超时还未找到合适的满足S准则的小区，则UE go to idele。

N310

    该参数用于设置停止T310定时器所需要收到的最大连续“out-of-sync”指示的个数。

N311

      该参数用于设置停止T310定时器所需要收到的最大连续“in-sync”指示的个数。N311设置的大，可以保证RL恢复下行同步的可靠性，但相应的也会增加T310超时的风险，而一旦T310超时，UE就会触发RLF（无限连路失败）的RRC连接重建流程；

T310/T311/N310/N311这些定时器通过系统消息SIB2中传递到UE，截图如下。

2     从信令过程中的来看定时器

     这里选择了比较具有代表性五种的信令流程（包含EPC侧），结合信令流程来进行更直观的定时器的解释。五种流程包括了S1切换，X2切换，附着，承载修改，以及UE主动发起业务的信令流程。

S1切换信令流程及定时器

由于S1切换中在EPC侧可能会牵扯到GW以及MME的改变，故所选用的信令流程包含了MME的变更以及X-GW的变化。具体每一步的流程的解释，这里限于篇幅省略。

X2切换信令流程及定时器

ATTACH信令流程及定时器

承载修改信令流程及相关定时器

呼叫信令过程及相关定时器

3     MME相关定时器

MME等待寻呼响应的定时器

MME等待UE标识响应定时器

MME等待鉴权/安全模式响应定时器

MME等待附着/TAU完成/GUTI重分配完成响应定时器

附录：36331中定时器