LTE协议

zhengyun2233

无线接口协议栈：

根据用途分为用户平面和控制平面：

用户平面：媒体接入控制层MAC（Medium access control）、无线链路层RLC（radio link  control ）、分组数据汇集协议层PDCP（packet  data convergence protocol）
主要实行头压缩、调度、加密等。

控制面：媒体接入层MAC（medium access control）、无线链路层RLC（radio link control）、分组数据汇集协议层PDCP（Packet data  convergence protocol）、无线资源控制层RRC（radio resource control）、非接入层NAS（non access stratum）其中MAC、RLC、PDCP功能和用户平面相同。

RRC层终止与Enb,协议功能如下：广播；寻呼；RRC连接管理；RB控制；移动性能；终端的测量和测量上报控制。

NAS层终止于MME，协议功能如下：ASE承载；鉴权；LTE_IDLE状态下移动性处理；产生LTE_IDLE状态下的寻呼消息；安全控制。

层1(L1)协议框架

物理层为MAC层和高层提供信息传输服务。

下行传输信道：广播信道PBCH（broadcast  channel）、下行共享信道PDSCH（downlink shared channel ）、寻呼信道（paging channel）、多播信道PMCH（multicast channel）

上行传输信道：上行共享信道（uplink shared channel）、随机接入信道（random access channel）

层2（L2）协议架构

L2主要由MAC、RLC、PDCP等组成。层之间的连接点称为服务接入点SAP（service access point）。

PDCP向上提供的是无线承载，提供可靠头压缩（robust header compression, ROHC）功能与安全保护。RLC和MAC层之间的服务为逻辑信道。MAC提供逻辑信道到传输信道的复用与映射。

MAC层：

功能：主要实现与调度和HARQ相关的的功能。具体包括：逻辑信道与传输信道之间的映射；分组数据单元（packet data unit,PDU）的复用与解复用；业务的测量与上报；通过HARQ进行错误纠正；同一个UE不同逻辑信道之间的优先级管理；通过动态调度进行UE间 的优先级管理；传输格式选择；填充。

逻辑信道：控制信道，业务信道

控制信道 ---- 广播控制信道BCCH(broadcast control channel)、寻呼控制信道PCCH(paging control channel)、公共控制信道CCCH(common control channel)【当UE 和网络没有连接时使用】、多播控制信道MCCH(Multicast control channel)、专用控制信道DCCH(dedicated control channel)【当UE有RRC连接时使用】

业务信道----- 只用于用户平面的信息传输。如下：专用业务信道DTCH(dedicated traffic channel)--点到点，专用于一个UE，可以双向。

多播业务信道MTCH(multicast traffic channel)—点到多点下行。

RLC层：

功能：实现与ARQ相关的功能。具体包括：对上层PDU的传输支撑确认模式（AM）或非确认模式（UM）；TM(透明模式)数据传输；通过ARQ机制进行错误修正（CRC检验由物理层完成；根据传输块(TB)大小进行动态分段，分段产生的RLC PDU不包含任何填充（padding）;重传时对PDU进行重分段；重分段数目没有限制；同一个RB的多个数据单元（service data unit，SDU）串接FFS；顺序传送上层的PDU（切换时除外）；重复检测；底层协议错误的检测与恢复；eNB与UE间的流控；SDU丢弃；重置（reset）

PDCP层：

功能：头压缩与解压缩，只支撑一种压缩算法（ROHC算法）；用户面数据传输，包括从NAS接收数据发给RLC层，反之亦然；切换时对上层PDU的顺序递交；低层SDU的重复检测；用户数据和控制面数据加密。

层3（L3）协议

L3主要由无线资源控制RRC层构成。

RRC层：

功能：1、广播NAS层和接入层（AS）的系统消息。2、寻呼。3、RRC建立、保持和释放，包括临时宝石的分配、信令RB（SRB）的配置（高低优先级）。4、安全功能（RRC消息的完整性保护）。5、点对点无线承载RB（radio bearer）的建立、修改和释放。6、移动性管理功能。UE测量报告，以及小区间和RAT间移动性的报告控制、小区间切换、UE小区选择和重选以及小区选择和重选控制、eNode B间的通信上下文传输。7、QOS管理。8、UE测量上报及测量控制。9、NAS消息的传输。

RRC层两种状态：

空闲态（RRC_idle）:1、NAS配置UE特定的DRX（非连续接收。2、系统消息广播。3、寻呼。4、小区重选移动性。5、UE 已经有一个可以在跟踪区域（tracking area，TA）范围内唯一的标示。6、在eNB中没有保存RRC通信上下文。

连接态（RRC_CONNECTATED）:1、UE有RRC连接。2、UE在eNB中有通信上下文。3、E-UTRAN知道UE 属于哪个小区。4、网络可以发送接收数据给UE。5、网络控制的移动性（切换）。6、临小区测量。7、在PDCP/RLC/MAC层的角度可以看出：a、UE和网络可以互发数据。b、UE监听与共享数据信道相关的控制信道来是否有分配的传输给UE。C、UE 上报信道质量和反馈信息给eNB。