LTE培训材料-7_LTE接口协议分析

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1、一、LTE接口概述——LTE系统总体架构EPS通过IP连接是用户通过公共数据网（PDN）接入互联网，以及提供诸如VoIP等业务。一个EPS承载通常具有一定的QoS。一个用户可建立多个EPS承载，从而具有不同的QoS等级或连接到不同的PDN。通过几个承担不同角色的EPS网元可以实现用户的安全性和私密性保护。整体网络架构如图所示，其包括网元和标准化的接口。在高层，该网络是由核心网（EPC）和接入网（E-UTRAN）组成的。核心网由许多逻辑节点组成，而接入网基本上只有一个节点，即与用户终端（UE）相连的eNodeB。所有网元都通过接口相互连接。

2、通过对接口的标准化可满足众多供应商产品间的互操作性，从而使运营商可以从不同的供应商获取不同的网元产品。事实上，运营商可以根据商业考虑在他们的物理实现上选择对逻辑网元进行分裂或合并。——EPC和E-UTRAN间的功能分布如图所示。下面对EPC和E-UTRAN的网元进行详细描述——eNodeB实现的功能——MME实现的功能——S-GW实现的功能——P-GW实现的功能——E-UTRAN地面接口通用协议模型E-UTRAN接口的通用协议模型如图所示，适用于E-UTRAN相关的所有接口，即S1和X2接口。E-UTRAN接口的通用协议模型继承了UMTS

3、系统中UTRAN接口的定义原则，即控制平面与用户平面相分离，无线网络层与传输层相分离。除了能够保持控制平面和用户平面、无线网络层与传输层技术的独立演进之外，由于具有良好的继承性，这种定义方法带来的另一个好处是能够减少LTE系统接口标准化工作的代价。——控制面协议栈结构——用户面协议栈结构二、空中接口协议栈分析无线接口是指终端和接入网之间的接口，简称Uu接口，通常我们也称之为空中接口。无线接口协议主要是用来建立、重配置和释放各种无线承载业务的。LTE技术中，无线接口是终端和eNodeB之间的接口。无线接口是一个完全开放的接口，只要遵守接口的

4、规范，不同制造商生产的设备就能够互相通信。无线接口协议栈主要分三层两面，三层包括物理层、数据链路层和网络层，两面是指控制平面和用户平面。数据链路层被分成3个子层，包括媒体接入控制（MAC，MediumAccessControl）、无线链路控制（RLC，RadioLinkControl）和分组数据汇聚协议（PDCP，PacketDataConveragenceProtocol）3个子层。数据链路层同时位于控制平面和用户平面：在控制平面负责无线承载信令的传输、加密和完整性保护；在用户平面负责用户业务数据的传输和加密。网络层是指无线资源控制（R

5、RC，RadioResourceControl）层，位于接入网的控制平面、负责完成接入网和终端之间交互的所有信令处理。——无线空中接口协议架构E-UMTS无线接口协议栈结构水平方向可分为：NAS控制协议L3层：无线资源控制（RRC）层L2层媒体接入控制（MAC）子层无线链路控制（RLC）子层分组数据集中协议（PDCP）子层L1层：物理层、传输信道、传输信道与物理信道的映射——无线空中接口协议架构无线接口协议栈垂直方向根据用途分为：用户平面协议栈控制平面协议栈——无线空中接口协议架构-物理层——物理层主要功能物理层位于无线接口协议栈最底层，

6、提供物理介质中比特流传输所需要的所有功能传输信道的错误检测，并向高层提供指示传输信道的纠错编码/译码、物理信道调制与解调HARQ软合并编码的传输信道向物理信道的映射物理信道功率加权频率与时间同步无线特征测量，并向高层提供指示MIMO天线处理、传输分集、波束赋形射频处理——LTE物理层资源定义——物理层处理-bit处理——物理层处理-符号处理——下行物理信道——下行物理信号——下行物理资源分配实例——上行物理信道——上行物理信号——传输层到物理层的映射——无线空中接口协议架构-MAC——MAC功能主要实现与调度和HARQ相关的功能.与WCD

7、MA相比，LTE的MAC实体的特点：每个小区只存在一个MAC实体，负责实现MAC相关的全部功能。逻辑信道与传输信道的映射：与WCDMA相比，LTE中的逻辑信道与传输信道类型都大大减少，映射关系变得比较简单——逻辑信道功能MAC层根据传输的信息类型划分了多种逻辑信道类型，并针对不同的数据类型，提供不同传输服务。一般逻辑信道分为两大类，即控制信道（负责传输控制平面信息）和业务信道（负责传输用户平面信息）广播控制信道BCCH:广播系统控制信息寻呼控制信道PCCH:寻呼信息，网络不知道UE位置时使用公共控制信道CCCH:UE与网络间传输控制信息，

8、当UE没有和网络的RRC连接时使用该信道多播控制信道MCCH:从网络到UE的MBMS调度和控制信息传输使用的点到多点下行信道专用控制信道DCCH:专用控制信息的点到点双向信道，UE有RRC连接