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EPC和E-UTRAN间的功能分布如图所示。
下面对
EPC和E-UTRAN勺网元进行详细描述
——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(RRC,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,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
HAR锹合并
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HARC相关的功能.
与WCDM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WCDM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,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MBM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连接时使用
专用业务信道DTCH:
双向p2p信道,专用于一个UE传
输用户信息
多播业务信道MTCH:
点到多点下行信道
——逻辑信道及映射-下行
LTE的映射交UMTS系统有了很大的简化,上行的逻辑
信道传输全部映射在上行共享传输信道上传输;
下行的逻辑
信道传输中,除PCCH和MBMS逻辑信道有专用的PCH和MCH传输信道外,其他逻辑信道全部都映射到下行共享信道上
(BCCH-部分在BCH上传输),具体映射如下
——逻辑信道及映射-上行
——无线空中接口协议架构RLC
――RLC层
――RLC层功能
——RLC层模式
确认模式(AM,AcknowledgementMode)
非确认模式(UM,Un-acknowledgementMode)透明模式(TM,TransparentMode)
TM模式
——UM模式
——AM模式
――LTERLC特点
UM模式与TM模式承载的信道较少,功能实现简单
AM模式支持RLCSDU动态分段,现有2G/3G系统只支持固定分段
AM模式支持二次分段,现有2G/3G系统不支持
LTE的RLC不再支持加密功能
LTERLC支持流量控制功能
——RLCPDU结构
――无线空中接口协议架构-PDCP
——PDCP实体
一个UE可以定义多个PDCP实体
每个PDCP实体承载一个RB(Radiobearer)的数据
每个PDCP实体与一个或两个RLC实体关联,取决于RB特征(单向或双(转载于:
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一个PDCP实体与控制面还是用户面关联,取决于承载数据的RB特性
SRB(SignalingRadioBearer信令无线承载)->
PDCPcontrolPDU
DRB(DataRadioBearer数据无线承载)->
PDCPdataPDU
――PDCP子层
PDCP子层用于用户平面的功能包括:
1)支持压缩解压缩功能,包括ROH(算法;
2)在PDCP重建立过程中,支持确认RLC模式下逻辑
信道向高层进行按需递交,及对底层SDU数据的重复检测;
3)切换过程中,支持对确认RLC模式的逻辑信道的PDCPSDU的重传;
4)加密和解密
5)业务面数据的传输
6)上行基于定时器的SDU丢弃基址
PDCP子层用于控制平面的功能包括:
1)加密和完整性保护;
2)控制平面数据的传输——LTEPDCP特点
不支持无损重定位
支持加密,WCDM加密在RLC和MAC(TM模式时)实现
不再需要无损下行RLCPDU大小的改变?
?
?
——PDCP结构
PDCPPDI和PDCP头为整数个字节
PDCP头长度为一个字节或两个字节
——无线空中接口协议架构-RRC
――RRC业务及功能
RRC协议模块功能包括:
系统信息广播(NAS层相关和AS层相关)、寻呼、RRC连接建立/维护/释放、安全功能秘钥管理、无线承载管理、
――移动性管理(包括UE测量上报和控制、切换、
UE小区选择和重选、切换时候上下文传输)、MBMS艮务通知、MBMS艮务承载管理、QoS管理、UE测量报告和控制、NAS直传消息传输。
RRC协议状态和状态变换在LTE中,RRC勺协议状态从原来UTRAN勺5个减少为
LTE的2个,即RRC_IDLE和RRC_CONNECT状态,每个状态勺特征如下:
RRC_IDLE:
PLMN选择
NAS对DRX的配置
系统消息广播
寻呼
ENodeB中没有RRC上下文存储
RRC_CONNECTED
UE有E-UTRAN-RR(连接
UE在E-UTRAN中有上下文信息
E-UTRAN知道UE属于哪一个小区
网络可以传送或接收到达或来自UE的消息
移动性网络控制(切换,inter-RAT小区变更GERAI和
NACC)
E-UTRAN状态及interRAT移动性过程
无线空中接口协议架构-NAS层
——NAS控制协议
NAS消息的传输
如果传输块大小允许,初始消息和RRC连接请求链接
在一起
当NAS和RRC过程同步时,其他NAS消息可以与RRC消息链接
NAS消息的完整性保护由RRC完成
NAS消肖息的加密由PDCP完成
篇三:
LTE网络接口种类和主要协议
与3G网络相比,LTE网络结构更加扁平化、网络结构功能却更加复杂。
省去了RNC-层,原有RNC部分功能上移至EPC设备,而另外一部分功能则下移至eNodeB设备。
这
种架构使得eNodeB承担了原有RNC的部分控制功能,网络资源分配,网络切换直接由eNodeB完成,并定义了几个新的接口。
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