LTE-基礎(chǔ)知識(shí)全解

1、LOGOLTE 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)長(zhǎng)期演進(jìn)背景介紹背景介紹1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與協(xié)議網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與協(xié)議2控制面協(xié)議控制面協(xié)議3用戶(hù)面協(xié)議用戶(hù)面協(xié)議4移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展歷程移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展歷程LTE3G2G蜂窩組網(wǎng)，廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)有AMPS、TACS等，采用模擬技術(shù)和頻分多址使用址(FDMA)等技術(shù)目前應(yīng)用最廣泛的通信系統(tǒng)，主要包括GSM、IS-95等,完全采用數(shù)字技術(shù)，使用FDM、TDM、CDMA等技術(shù)。提供數(shù)字化的語(yǔ)音業(yè)務(wù)及低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMax。技術(shù)指標(biāo)：室內(nèi)速率2Mbps，室外速率384kbps，行車(chē)速率144kbps。能夠?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)音

2、業(yè)務(wù)、高速率傳輸及寬帶多媒體、無(wú)線接入Internet等服務(wù)。OFMA及MIMO技術(shù)，在200MHz系統(tǒng)帶寬下，下行峰值速率100Mbps，上行峰值速率50MHz，提供VoIP及IMS等高速率數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。？1GLTE演進(jìn)路線演進(jìn)路線 3GPP（3rd Generation Partnership Project）于1998年12月成立，是一個(gè)由無(wú)線工業(yè)及商貿(mào)聯(lián)合會(huì)ARIB、CCSA、歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)研究所ETSI、電信行業(yè)解決方案聯(lián)盟ATIS、電信技術(shù)協(xié)會(huì)TTA和電信技術(shù)委員會(huì)TTC合作成立的通信標(biāo)準(zhǔn)化組織。 3GPP是一個(gè)致力于制定3G、LTE、IMT-Advanced標(biāo)準(zhǔn)的全球標(biāo)準(zhǔn)化組織。

3、3GPP2(第三代合作伙伴計(jì)劃2): 該組織是于1999年1月成立，由北美TIA、日本的ARIB、日本的TTC、韓國(guó)的TTA四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)起，主要是制訂以ANSI-41核心網(wǎng)為基礎(chǔ)，CDMA2000為無(wú)線接口的第三代技術(shù)規(guī)范。3GPP組織制定的4G標(biāo)準(zhǔn) 第二條演進(jìn)路線是 IEEE802.16系列的寬帶無(wú)線接入標(biāo)準(zhǔn)，被稱(chēng)作WiMax。LTE的主要技術(shù)特征的主要技術(shù)特征 v 3GPP從從“系統(tǒng)性能要求系統(tǒng)性能要求”、“網(wǎng)絡(luò)的部署場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)的部署場(chǎng)景”、“網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)”、“業(yè)務(wù)支持業(yè)務(wù)支持能力能力”等方面對(duì)等方面對(duì)LTE進(jìn)行了詳細(xì)的描述。與進(jìn)行了詳細(xì)的描述。與3G相比，相比，LTE具有如下技術(shù)特

4、征：具有如下技術(shù)特征：v(1)通信速率有了提高，下行峰值速率為通信速率有了提高，下行峰值速率為100Mbps、上行為、上行為50Mbps。v(2)提高了頻譜效率，下行鏈路提高了頻譜效率，下行鏈路5(bit/s)/Hz，(3-4倍于倍于R6版本的版本的HSDPA);上行鏈路上行鏈路2.5(bit/s)/Hz，是，是R6版本版本HSU-PA的的2-3倍。倍。v(3)以分組域業(yè)務(wù)為主要目標(biāo)，系統(tǒng)在整體架構(gòu)上將基于分組交換。以分組域業(yè)務(wù)為主要目標(biāo)，系統(tǒng)在整體架構(gòu)上將基于分組交換。v(4)QoS保證，通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和嚴(yán)格的保證，通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和嚴(yán)格的QoS機(jī)制，保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)機(jī)制，保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)(如如VoIP)

5、的服的服務(wù)質(zhì)量。務(wù)質(zhì)量。v(5)系統(tǒng)部署靈活，能夠支持系統(tǒng)部署靈活，能夠支持1.25MHz-20MHz間的多種系統(tǒng)帶寬。保證了將間的多種系統(tǒng)帶寬。保證了將來(lái)在系統(tǒng)部署上的靈活性。來(lái)在系統(tǒng)部署上的靈活性。v(6)降低無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延：子幀長(zhǎng)度降低無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延：子幀長(zhǎng)度0.5ms和和0.675ms，解決了向下兼容的問(wèn)題，解決了向下兼容的問(wèn)題并降低了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，時(shí)延可達(dá)并降低了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，時(shí)延可達(dá)U-plan5ms，C-plan100ms。v(7)增加了小區(qū)邊界比特速率，在保持目前基站位置不變的情況下增加小區(qū)邊界增加了小區(qū)邊界比特速率，在保持目前基站位置不變的情況下增加小區(qū)邊界比特速率。如比特速率。如MBM

6、S(多媒體廣播和組播業(yè)務(wù)多媒體廣播和組播業(yè)務(wù))在小區(qū)邊界可提供在小區(qū)邊界可提供1bit/s/Hz的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)速率。速率。v(8)強(qiáng)調(diào)向下兼容，支持已有的強(qiáng)調(diào)向下兼容，支持已有的3G系統(tǒng)和非系統(tǒng)和非3GPP規(guī)范系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)作。規(guī)范系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)作。v與與3G相比，相比，LTE更具技術(shù)優(yōu)勢(shì)，具體體現(xiàn)在：高數(shù)據(jù)速率、分組傳送、延遲降低、更具技術(shù)優(yōu)勢(shì)，具體體現(xiàn)在：高數(shù)據(jù)速率、分組傳送、延遲降低、廣域覆蓋和向下兼容。廣域覆蓋和向下兼容。 LTE的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)多載波技術(shù)多載波技術(shù)多天線技術(shù)多天線技術(shù)分組交換分組交換多載波技術(shù)多載波技術(shù)v 傳統(tǒng)的頻分復(fù)用傳統(tǒng)的頻分復(fù)用/頻分多址（頻分多址（FDM/FDM

7、A）技術(shù)將較寬）技術(shù)將較寬的頻帶分成若干較窄的子載波進(jìn)行并行發(fā)送。為了避免各的頻帶分成若干較窄的子載波進(jìn)行并行發(fā)送。為了避免各子載波之間的干擾，不得不在相鄰的子載波之間保留較大子載波之間的干擾，不得不在相鄰的子載波之間保留較大的間隔。的間隔。v 正交頻分復(fù)用（正交頻分復(fù)用（OFDM）各個(gè)子載波重疊排列，同時(shí)保）各個(gè)子載波重疊排列，同時(shí)保持子載波之間的正交性，以避免子載波之間的干擾。部分持子載波之間的正交性，以避免子載波之間的干擾。部分重疊的子載波排列可以大大提高頻譜效率。重疊的子載波排列可以大大提高頻譜效率。傳統(tǒng)FDM頻譜OFDM頻譜多載波技術(shù)多載波技術(shù)v LTE下行鏈路采用正交頻分多址下行鏈

8、路采用正交頻分多址(OFDMA)技術(shù)。技術(shù)。v LTE上行鏈路采用單載波頻分多址上行鏈路采用單載波頻分多址(SC-FDMA)技術(shù)，避免技術(shù)，避免OFDM調(diào)制中因高調(diào)制中因高PARA(峰均比峰均比)帶來(lái)的對(duì)功放的線性化要求。帶來(lái)的對(duì)功放的線性化要求。OFDM與SC-FDMA的頻譜結(jié)構(gòu)OFDM系統(tǒng)框圖系統(tǒng)框圖),(th),(th串并轉(zhuǎn)換IFFT并串轉(zhuǎn)換加入循環(huán)前綴數(shù)模變換多徑傳播模數(shù)變換去除循環(huán)前綴串并轉(zhuǎn)換FFT并串轉(zhuǎn)換SnRnn(t)OFDM調(diào)制OFDM解調(diào)SC-FDMA系統(tǒng)框圖系統(tǒng)框圖LTE下行鏈路SC-FDMA采用DFT-S-OFDM方式實(shí)現(xiàn)DFT-S-OFDM系統(tǒng)框圖M點(diǎn)FFTN點(diǎn)IFFT

9、串并轉(zhuǎn)換循環(huán)前綴串并轉(zhuǎn)換調(diào)制調(diào)制用戶(hù)數(shù)據(jù)調(diào)制調(diào)制LTE的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)多載波技術(shù)多載波技術(shù)多天線技術(shù)多天線技術(shù)分組交換分組交換MIMO系統(tǒng)空間-時(shí)間編碼器空間-時(shí)間解碼器MIMO系統(tǒng)示意圖s1s2sMrr1r2rMRsH r使用多天線的MIMO技術(shù)能夠充分利用空間資源，在不增加系統(tǒng)帶寬和天線發(fā)射總功率的情況下，可有效對(duì)抗無(wú)線信道衰落的影響，大大提高系統(tǒng)的頻譜利用率和信道容量。多天線技術(shù)多天線技術(shù)v 分集增益：利用多個(gè)天線提供的空間分集，可以改進(jìn)多徑分集增益：利用多個(gè)天線提供的空間分集，可以改進(jìn)多徑衰落信道中傳輸?shù)目煽啃?。衰落信道中傳輸?shù)目煽啃?。v 陣列增益：通過(guò)預(yù)編碼或波束成形，集中一個(gè)或

10、多個(gè)指定陣列增益：通過(guò)預(yù)編碼或波束成形，集中一個(gè)或多個(gè)指定方向上的能量。這也允許不同方向上的多個(gè)用戶(hù)同時(shí)獲得方向上的能量。這也允許不同方向上的多個(gè)用戶(hù)同時(shí)獲得服務(wù)。服務(wù)。v 空分復(fù)用增益：利用空間信道的強(qiáng)弱相關(guān)性，在多個(gè)相互空分復(fù)用增益：利用空間信道的強(qiáng)弱相關(guān)性，在多個(gè)相互獨(dú)立的空間信道上，傳遞不同的數(shù)據(jù)流，從而提高數(shù)據(jù)傳獨(dú)立的空間信道上，傳遞不同的數(shù)據(jù)流，從而提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆逯邓俾?。輸?shù)姆逯邓俾??？辗謴?fù)用增益陣列增益分集增益LTE的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)多載波技術(shù)多載波技術(shù)多天線技術(shù)多天線技術(shù)分組交換分組交換分組交換分組交換v LTE是完全面向分組的多服務(wù)系統(tǒng)。是完全面向分組的多服務(wù)系統(tǒng)。v 使

11、用分組交換，可以令分組的長(zhǎng)度與相關(guān)時(shí)間可比，使得使用分組交換，可以令分組的長(zhǎng)度與相關(guān)時(shí)間可比，使得分組都落在信道質(zhì)量較好的時(shí)間段。分組都落在信道質(zhì)量較好的時(shí)間段。時(shí)間無(wú)線衰落信道快速自適應(yīng)的分組調(diào)度電路交換的資源分配背景介紹背景介紹1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與協(xié)議網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與協(xié)議2控制面協(xié)議控制面協(xié)議3用戶(hù)面協(xié)議用戶(hù)面協(xié)議4LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)LTE采用 “扁平”的無(wú)線訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，取消RNC節(jié)點(diǎn)，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了全I(xiàn)P路由，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間與Internet沒(méi)有什么太大的區(qū)別，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)趨近于IP寬帶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。EPS概述概述v LTE致力于無(wú)線接入網(wǎng)的演進(jìn)（致力于無(wú)線接入網(wǎng)的演進(jìn)（ E-UTRAN ）。）

12、。v 系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)（系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)（SAE）則致力于分組網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)（演進(jìn)型）則致力于分組網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)（演進(jìn)型分組核心網(wǎng)分組核心網(wǎng)EPC）。）。v LTE和和SAE共同組成演進(jìn)型分組系統(tǒng)（共同組成演進(jìn)型分組系統(tǒng)（EPS）。）。EPS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)EPCE-UTRAN用戶(hù)設(shè)備EPS的功能劃分的功能劃分S1eNodeB小區(qū)間無(wú)線資源管理無(wú)線承載控制連接移動(dòng)性控制無(wú)線許可控制eNodeB測(cè)量配置與提交動(dòng)態(tài)資源分配（調(diào)度）RRC(無(wú)線資源控制)PDCP(分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議)RLC(無(wú)線鏈路控制)MAC(媒體接入控制)物理層E-UTRAN MMENAS(非接入層)安全性空閑狀態(tài)移動(dòng)性管理EPS承載控制S-GW移動(dòng)性安

13、全閘P-GWUE IP地址分配分組過(guò)濾InternetEPCE-UTRAN組成結(jié)構(gòu)EPS網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)示意圖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括CN(EPC)、E-UTRAN、UE，eNodeB通過(guò)X2接口連接，構(gòu)成E-UTRAN(接入網(wǎng))，eNodeB通過(guò)S1接口與EPC(CN)連接，UE通過(guò)LTE-Uu接口與eNodeB連接。eNodeB實(shí)現(xiàn)的功能實(shí)現(xiàn)的功能v 無(wú)線資源管理無(wú)線資源管理 無(wú)線承載控制無(wú)線承載控制 無(wú)線準(zhǔn)入控制無(wú)線準(zhǔn)入控制 連接移動(dòng)性控制連接移動(dòng)性控制 UE上下行動(dòng)態(tài)資源分配上下行動(dòng)態(tài)資源分配v IP數(shù)據(jù)包頭壓縮和用戶(hù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包頭壓縮和用戶(hù)數(shù)據(jù)流加密流加密v UE連接期間選擇連接期間選擇MMEv 尋呼消息

14、的調(diào)度和傳輸尋呼消息的調(diào)度和傳輸v 廣播信息的調(diào)度和傳輸廣播信息的調(diào)度和傳輸v 移動(dòng)和調(diào)度的測(cè)量，并進(jìn)行移動(dòng)和調(diào)度的測(cè)量，并進(jìn)行測(cè)量和測(cè)量報(bào)告的配置測(cè)量和測(cè)量報(bào)告的配置E-UTRAN總體架構(gòu)核心網(wǎng)核心網(wǎng)(EPC)HSSP-GWS-GWMMEPCRFE-UTRANSGiS5/S8S1-US6aS1-MMEGxRxOperators IP services(e.g.IMS, PSS)LTE/SAE核心網(wǎng)負(fù)責(zé)UE的控制和承載建立，EPC包含的邏輯節(jié)點(diǎn)有： PDN Gateway(P-GW)、Serving Gateway(S-GW)、Mobility Management Entity(MME) 、

15、Home Subscribier Server(HSS) 、Policy Control and Charging Rules Function(PCRF)。EPC組成結(jié)構(gòu)核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)功能核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)功能P-GW主要實(shí)現(xiàn)功能S-GW主要實(shí)現(xiàn)功能MME主要實(shí)現(xiàn)功能處理UE和CN之間的控制信令，通過(guò)NAS協(xié)議實(shí)現(xiàn)。尋呼和控制信息分發(fā) 承載控制保證NAS信令安全移動(dòng)性管理UE的IP地址分配QoS保證計(jì)費(fèi)IP數(shù)據(jù)包過(guò)濾所有IP數(shù)據(jù)包均通過(guò)S-GWUE在小區(qū)間切換時(shí)，作為移動(dòng)性控制錨點(diǎn)下行數(shù)據(jù)緩存LTE與其他3GPP技術(shù)互聯(lián)時(shí)作為移動(dòng)性錨點(diǎn)無(wú)線接口協(xié)議無(wú)線接口協(xié)議E-UTRANRadio AccessPDC

16、PRLCMACNASRRCL2無(wú)線接口協(xié)議根據(jù)用途分為用戶(hù)面(User plane)協(xié)議棧和控制面(Control plane)協(xié)議棧。用戶(hù)面控制面用戶(hù)面主要執(zhí)行頭壓縮、調(diào)度、加密等功能控制面主要執(zhí)行系統(tǒng) 信息廣播、RRC連接 管理、RB控制、尋呼、移動(dòng)性管理、測(cè)量配置及報(bào)告等E-UTRAN用戶(hù)面用戶(hù)面ApplicationIPRLCMACPDCPL1RLCMACPDCPL1GTP-UUDP/IPL1RelayUDP/IPGTP-UL1GTP-UUDP/IPL1RelayL2L2IPUDP/IPL2GTP-UL2UEeNodeBServing GWPDN GWLTE-UuS1-US5/S8用戶(hù)

17、面協(xié)議棧E-UTRAN控制面控制面NASRRCRLCMACPDCPL1RLCMACPDCPL1SCTPL1RelayS1-APIPL2SCTPL1L2UEeNodeBMMELTE-UuS1-MMERRCS1-APIPNASNAS控制面協(xié)議棧S1接口接口S1接口連接E-UTRAN與CN，S1控制平面接口(S1 -MME)位于eNB和MME之間，S1用戶(hù)平面接口(S1-U)位于eNB和S-GW之間。S1-MME控制面協(xié)議棧S1-U用戶(hù)面協(xié)議棧傳輸網(wǎng)絡(luò)層建立在IP傳輸之上，GTP-U用來(lái)攜帶用戶(hù)平面PDU傳輸網(wǎng)絡(luò)層利用IP傳輸，為可靠傳輸信令，在IP之上，添加SCTP，應(yīng)用層信令協(xié)議為S1-APX2

18、接口接口X2接口實(shí)現(xiàn)eNodeB之間的互聯(lián)，X2接口控制平面和用戶(hù)平面接口定義域S1接口一致。X2接口控制面協(xié)議棧X2接口用戶(hù)面協(xié)議棧EPS承載與承載與QoS承載(Bearer)是UE和網(wǎng)關(guān)之間有相應(yīng)QoS(Quality of Service)保障的IP數(shù)據(jù)包。為了應(yīng)對(duì)同時(shí)發(fā)生的多種形式的服務(wù)，EPS根據(jù)不同的服務(wù)對(duì)QoS的不同要求，將Bearer分為兩類(lèi)： GBR bearer Minimum Guaranteed Bit Rate bearer(保證比特率承載)可應(yīng)用于VoIP等面向連接的服務(wù),bearer可分配到持久的無(wú)線資源。 Bearer NON-GBR bearer不保證比特率，

19、可用于瀏覽網(wǎng)頁(yè)或ftp等服務(wù)，不分配持久的無(wú)線資源。EPS承載與承載與QoS每一個(gè)bearer都有一個(gè)QoS等級(jí)標(biāo)記(QCI)及分配與保留優(yōu)先級(jí)(ARP)。brearer與其對(duì)應(yīng)服務(wù)如下圖所示。LTE QCI標(biāo)記EPS承載與承載與QoS在LTE/SAE系統(tǒng)中，EPS承載(brearer)需要經(jīng)過(guò)多層接口，逐漸映射為較低層次的承載。EPS承載經(jīng)過(guò)多層接口示意圖背景介紹背景介紹1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與協(xié)議網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與協(xié)議2控制面協(xié)議控制面協(xié)議3用戶(hù)面協(xié)議用戶(hù)面協(xié)議4基本概念基本概念v 層次結(jié)構(gòu)：層次結(jié)構(gòu)：分層將一個(gè)復(fù)雜的通信問(wèn)題劃分為多個(gè)不同層次的工作，每一層實(shí)現(xiàn)一種相對(duì)獨(dú)立的功能，通過(guò)層間的接口使用下層提供的

20、服務(wù)，并向上層提供服務(wù)。v 協(xié)議：協(xié)議：控制兩個(gè)或多個(gè)對(duì)等實(shí)體、對(duì)等層次進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。v 服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)：服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)：在同一系統(tǒng)中，相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互的邏輯接口稱(chēng)為服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)(Service Access Point)。v 平面：平面：同一個(gè)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)某一方面功能的協(xié)議棧，稱(chēng)作平面。LTE將系統(tǒng)分為控制面(Control Plane)和用戶(hù)面(User Plane)。用戶(hù)設(shè)備的狀態(tài)用戶(hù)設(shè)備的狀態(tài)v 用戶(hù)設(shè)備用戶(hù)設(shè)備(User Equipment, UE)的無(wú)線資源控制的無(wú)線資源控制(Radio Resource Control, RRC)狀態(tài)決定了接入狀態(tài)決定了接入層所執(zhí)行的操作和過(guò)

21、程。層所執(zhí)行的操作和過(guò)程。RRC狀態(tài)有兩種：狀態(tài)有兩種：空閑狀態(tài)空閑狀態(tài)(RRC_IDLE)或或連接狀態(tài)連接狀態(tài)(RRC_CONNECTED)。1.UE有特定的非連續(xù)接收(DRX)。2.監(jiān)聽(tīng)廣播信道，獲取系統(tǒng)信息。3.監(jiān)聽(tīng)尋呼信道，檢測(cè)來(lái)電。4.UE執(zhí)行小區(qū)選擇和重選?？臻e連接1.獲得E-UTRAN分配的無(wú)線資源。2.可以與網(wǎng)絡(luò)交互數(shù)據(jù)。3.向網(wǎng)絡(luò)報(bào)告緩存狀態(tài)和信道質(zhì)量。4.由eNB控制小區(qū)切換。無(wú)線資源控制無(wú)線資源控制(RRC)v RRC協(xié)議主要完成以下功能：協(xié)議主要完成以下功能：系統(tǒng)信息系統(tǒng)信息處理系統(tǒng)信息的廣播。系統(tǒng)信息也包括非接入層(NAS)的一般信息。一些系統(tǒng)信息僅對(duì)空閑狀態(tài)的UE有

22、效。連接控制連接控制完成RRC連接的建立、修改和釋放，包括尋呼、安全性控制、建立信令無(wú)線承載(SRB)和數(shù)據(jù)無(wú)線承載(DRB)、切換、配置低層等操作。移動(dòng)性管理移動(dòng)性管理完成各種無(wú)線接入技術(shù)(RAT)間的切換。測(cè)量配置與報(bào)告測(cè)量配置與報(bào)告完成頻率內(nèi)、頻率間以及RAT間的測(cè)量。無(wú)線資源控制無(wú)線資源控制(RRC)v 無(wú)線協(xié)議架構(gòu)如圖所示。垂直方向上的直線表明了信道之無(wú)線協(xié)議架構(gòu)如圖所示。垂直方向上的直線表明了信道之間的映射關(guān)系。間的映射關(guān)系。傳輸信道傳輸信道通過(guò)通過(guò)物理層物理層提供的功能，映射到提供的功能，映射到物理信道物理信道上上邏輯信道邏輯信道通過(guò)通過(guò)MAC層層提供的功能，映射到提供的功能，映

23、射到傳輸信道傳輸信道上上MAC層和層和RLC層之間的服層之間的服務(wù)接入點(diǎn)稱(chēng)為務(wù)接入點(diǎn)稱(chēng)為邏輯信道邏輯信道尋呼控制信道廣播控制信道一般控制信道專(zhuān)用控制信道專(zhuān)用業(yè)務(wù)信道物理層和物理層和MAC層之間的服層之間的服務(wù)接入點(diǎn)稱(chēng)為務(wù)接入點(diǎn)稱(chēng)為傳輸信道傳輸信道尋呼信道廣播信道隨機(jī)接入信道下行共享信道上行共享信道最底層為最底層為物理信道物理信道物理廣播信道物理隨機(jī)接入信道物理下行共享信道物理上行共享信道系統(tǒng)信息系統(tǒng)信息v 系統(tǒng)信息被封裝成多個(gè)系統(tǒng)信息塊系統(tǒng)信息被封裝成多個(gè)系統(tǒng)信息塊(System Information Blocks, SIBs)，每個(gè)系統(tǒng)信息塊包含，每個(gè)系統(tǒng)信息塊包含一系列功能相關(guān)的參數(shù)。一

24、系列功能相關(guān)的參數(shù)。MIB主信息塊包含最常用的參數(shù)，是UE初始接入的重要信息。SIB1系統(tǒng)信息塊1包含小區(qū)選擇的參數(shù)，以及其它系統(tǒng)信息塊的時(shí)隙安排。SIB2系統(tǒng)信息塊2包含一般和共享信道的信息。其它SIB3-SIB8包含頻率內(nèi)、頻率間、RAT間小區(qū)重選的參數(shù)。LTE的連接控制的連接控制v 連接控制包括以下內(nèi)容：連接控制包括以下內(nèi)容：1安全性管理2連接的建立、修改及釋放3數(shù)據(jù)無(wú)線承載(DRB)的建立、修改及釋放4LTE系統(tǒng)的移動(dòng)性安全性密鑰管理安全性密鑰管理v 保證安全性的兩種手段：保證安全性的兩種手段：加密加密和和完整性保護(hù)完整性保護(hù)1安全性管理2連接的建立、修改及釋放3數(shù)據(jù)無(wú)線承載(DRB)

25、的建立、修改及釋放4LTE系統(tǒng)的移動(dòng)性安全性密鑰的產(chǎn)生過(guò)程圖安全性密鑰的產(chǎn)生過(guò)程圖連接的建立和釋放連接的建立和釋放v UE還有兩類(lèi)非接入層的狀態(tài)：還有兩類(lèi)非接入層的狀態(tài)：EPS移動(dòng)性管理移動(dòng)性管理(EMM)狀態(tài)狀態(tài) EMM-DEREGISTERED和和EMM-REGISTEREDEPS連接管理連接管理(ECM)狀態(tài)狀態(tài) ECM-IDLE和和ECM-CONNECTED1安全性管理2連接的建立、修改及釋放3數(shù)據(jù)無(wú)線承載(DRB)的建立、修改及釋放4LTE系統(tǒng)的移動(dòng)性狀態(tài)組合圖狀態(tài)組合圖連接建立的消息流程連接建立的消息流程DRB的建立的建立v 為了建立、修改或釋放為了建立、修改或釋放DRB，E-UT

26、RAN應(yīng)用了應(yīng)用了RRC連連接配置，主要的配置參數(shù)如下：接配置，主要的配置參數(shù)如下：1安全性管理2連接的建立、修改及釋放3數(shù)據(jù)無(wú)線承載(DRB)的建立、修改及釋放4LTE系統(tǒng)的移動(dòng)性1. 對(duì)于使用小分組的服務(wù)(如VoIP)，需要配置分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(PDCP)，使其進(jìn)行首部壓縮，從而減少系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)。2. 實(shí)時(shí)性強(qiáng)、準(zhǔn)確性要求較低的服務(wù)不應(yīng)使用RLC確認(rèn)模式(Acknowledged Mode)，一般情況下都可以選用RLC AM。3. UE需要將上行資源劃分給不同的無(wú)線承載，E-UTRAN使用優(yōu)先級(jí)和優(yōu)先化比特率來(lái)控制資源的劃分方式。4. UE可以配置一個(gè)非連續(xù)接收(DRX)周期，除非當(dāng)前服務(wù)對(duì)延

27、時(shí)的要求非常嚴(yán)格。5. 對(duì)于分組速率半靜態(tài)的服務(wù)(如VoIP)，可以通過(guò)配置半堅(jiān)持的調(diào)度方式，減少控制信令的開(kāi)銷(xiāo)。6. 對(duì)傳輸延時(shí)不敏感的服務(wù)，可以配置混合ARQ (HARQ)，以提高信息可靠性。移動(dòng)性控制移動(dòng)性控制v 在在RRC_IDLE狀態(tài)下的移動(dòng)性控制是指狀態(tài)下的移動(dòng)性控制是指UE執(zhí)行的小區(qū)重執(zhí)行的小區(qū)重選擇選擇(cell-reselection)。 - 在頻率間的小區(qū)重選是基于優(yōu)先級(jí)的，每個(gè)頻率都有相在頻率間的小區(qū)重選是基于優(yōu)先級(jí)的，每個(gè)頻率都有相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)。小區(qū)特定的優(yōu)先級(jí)通過(guò)系統(tǒng)信息給出。應(yīng)的優(yōu)先級(jí)。小區(qū)特定的優(yōu)先級(jí)通過(guò)系統(tǒng)信息給出。 - 在優(yōu)先級(jí)相等的情況下，將對(duì)小區(qū)的無(wú)線鏈路質(zhì)

28、量進(jìn)行在優(yōu)先級(jí)相等的情況下，將對(duì)小區(qū)的無(wú)線鏈路質(zhì)量進(jìn)行排名。排名。1安全性管理2連接的建立、修改及釋放3數(shù)據(jù)無(wú)線承載(DRB)的建立、修改及釋放4LTE系統(tǒng)的移動(dòng)性移動(dòng)性控制移動(dòng)性控制v 在在RRC_CONNECTED狀態(tài)下的移動(dòng)性控制是指狀態(tài)下的移動(dòng)性控制是指E-UTRAN執(zhí)行的小區(qū)切換執(zhí)行的小區(qū)切換(handover)。 - E-UTRAN決定決定UE切換到哪個(gè)小區(qū)，以保持鏈路連接。通切換到哪個(gè)小區(qū)，以保持鏈路連接。通常常E-UTRAN會(huì)要求會(huì)要求UE報(bào)告候選小區(qū)的測(cè)量結(jié)果。報(bào)告候選小區(qū)的測(cè)量結(jié)果。 - LTE體系中，體系中，UE總是連接到單個(gè)小區(qū)上，因此從源小區(qū)到總是連接到單個(gè)小區(qū)上，因

29、此從源小區(qū)到目的小區(qū)的連接交換是一種硬切換目的小區(qū)的連接交換是一種硬切換(hard handover)。1安全性管理2連接的建立、修改及釋放3數(shù)據(jù)無(wú)線承載(DRB)的建立、修改及釋放4LTE系統(tǒng)的移動(dòng)性移動(dòng)性控制移動(dòng)性控制v 切換的消息流程：切換的消息流程：1安全性管理2連接的建立、修改及釋放3數(shù)據(jù)無(wú)線承載(DRB)的建立、修改及釋放4LTE系統(tǒng)的移動(dòng)性在切換前，在切換前，UE一般一般會(huì)向源基站發(fā)送測(cè)會(huì)向源基站發(fā)送測(cè)量報(bào)告。量報(bào)告。源基站請(qǐng)求一個(gè)或多個(gè)目的基站準(zhǔn)備切換，并提供源基站請(qǐng)求一個(gè)或多個(gè)目的基站準(zhǔn)備切換，并提供UE的上下文信息。的上下文信息。目的基站發(fā)出切換命令，由源基站負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)給目的

30、基站發(fā)出切換命令，由源基站負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)給UE。源基站向源基站向UE發(fā)送連接重配置消息，發(fā)送連接重配置消息，命令命令UE進(jìn)行切換。進(jìn)行切換。UE向目的小區(qū)進(jìn)行隨機(jī)接入。向目的小區(qū)進(jìn)行隨機(jī)接入。隨機(jī)接入完成后，隨機(jī)接入完成后，UE的接入層的接入層會(huì)將未完成的上行傳輸通知給上會(huì)將未完成的上行傳輸通知給上層，以便進(jìn)行合適的處理。層，以便進(jìn)行合適的處理。測(cè)量配置與報(bào)告測(cè)量配置與報(bào)告報(bào)告報(bào)告配置配置測(cè)量測(cè)量對(duì)象對(duì)象測(cè)量測(cè)量標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí)數(shù)量數(shù)量配置配置測(cè)量測(cè)量間隙間隙測(cè)量配置測(cè)量配置待測(cè)量的小區(qū)、頻率周期或事件觸發(fā)的準(zhǔn)則，以及需要報(bào)告的信息標(biāo)識(shí)一次測(cè)量，定義可用的測(cè)量對(duì)象及報(bào)告配置定義了每次測(cè)量結(jié)果的過(guò)濾方式在測(cè)量

31、間隙之內(nèi)，UE進(jìn)行測(cè)量操作，不能安排任何上下行傳輸小區(qū)選擇和重選小區(qū)選擇和重選小區(qū)選擇，是UE在所有支持的載頻、所有支持的RAT之中搜索出信號(hào)最強(qiáng)的小區(qū)的過(guò)程。小區(qū)選擇所采用的準(zhǔn)則稱(chēng)為S準(zhǔn)則(S-criterion)。當(dāng)接收功率的等級(jí)Srxlev大于0dB時(shí)，就滿足了S準(zhǔn)則。當(dāng)UE駐留在一個(gè)合適的小區(qū)后，就開(kāi)始進(jìn)行小區(qū)重選。首先，小區(qū)重選是基于絕對(duì)優(yōu)先級(jí)的。其次，UE采用一種排名準(zhǔn)則來(lái)比較各小區(qū)的鏈路質(zhì)量。最后，UE驗(yàn)證目的小區(qū)的可接入性。當(dāng)多個(gè)小區(qū)都滿足S準(zhǔn)則時(shí)，UE采用R準(zhǔn)則對(duì)小區(qū)排序。服務(wù)小區(qū)的排名為Rs，相鄰小區(qū)的排名為Rn。當(dāng)一個(gè)相鄰小區(qū)的排名比服務(wù)小區(qū)高，并維持一段時(shí)間Tresel

32、ection，UE就重選至該小區(qū)。小區(qū)選擇小區(qū)重選背景介紹背景介紹1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與協(xié)議網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與協(xié)議2控制面協(xié)議控制面協(xié)議3用戶(hù)面協(xié)議用戶(hù)面協(xié)議4 無(wú)線接口協(xié)議棧根據(jù)用途分為用戶(hù)平面協(xié)議棧和控制平面協(xié)議棧。PDCPRLCMACPHYUEPDCPRLCMACPHYeNodeB用戶(hù)面協(xié)議棧PDCPRLCMACPHYUEPDCPRLCMACPHYeNodeB控制面協(xié)議棧RRCRRCNASNASMMEPDCP、RLC和MAC協(xié)議合稱(chēng)L2協(xié)議。用戶(hù)面和控制面用戶(hù)面和控制面MACRLCPDCPL2的下行結(jié)構(gòu)的下行結(jié)構(gòu)L2的下行結(jié)構(gòu)圖的下行結(jié)構(gòu)圖MACRLCPDCPL2的上行結(jié)構(gòu)的上行結(jié)構(gòu)L2的上行結(jié)構(gòu)圖的上行

33、結(jié)構(gòu)圖MACRLCPDCP包數(shù)據(jù)匯聚層包數(shù)據(jù)匯聚層(PDCP)PDCP層架構(gòu)圖層架構(gòu)圖MACRLCPDCPPDCP層功能層功能v 頭壓縮與解壓縮，只支持一種壓縮算法，即頭壓縮與解壓縮，只支持一種壓縮算法，即ROHC算法；算法；v 用戶(hù)名或控制面的數(shù)據(jù)傳輸，此功能用于用戶(hù)名或控制面的數(shù)據(jù)傳輸，此功能用于PDCP用戶(hù)間的用戶(hù)間的數(shù)據(jù)傳遞；數(shù)據(jù)傳遞；v 提供提供PDCP序列號(hào)，供無(wú)線承載使用；序列號(hào)，供無(wú)線承載使用；v 切換時(shí)對(duì)上層切換時(shí)對(duì)上層PDU的順序遞交；的順序遞交；v 下層下層SDU的復(fù)制與檢測(cè)；的復(fù)制與檢測(cè)；v 用戶(hù)面數(shù)據(jù)和控制面數(shù)據(jù)加密。用戶(hù)面數(shù)據(jù)和控制面數(shù)據(jù)加密。v 控制面數(shù)據(jù)的完整性

34、保護(hù)和驗(yàn)證；控制面數(shù)據(jù)的完整性保護(hù)和驗(yàn)證；v 基于定時(shí)器的丟包；基于定時(shí)器的丟包；MACRLCPDCPPDCP層功能層功能(控制面控制面)PDCP層控制面結(jié)構(gòu)圖層控制面結(jié)構(gòu)圖MACRLCPDCPPDCP層功能層功能(用戶(hù)面用戶(hù)面)PDCP層用戶(hù)面結(jié)構(gòu)圖層用戶(hù)面結(jié)構(gòu)圖MACRLCPDCP加密與完整性保護(hù)加密與完整性保護(hù)v 加密用戶(hù)面數(shù)據(jù)和控制面數(shù)據(jù)：加密用戶(hù)面數(shù)據(jù)和控制面數(shù)據(jù)：l 控制面：控制面：PDCP PDU的數(shù)據(jù)部分和的數(shù)據(jù)部分和MAC-I部分部分(message authentication code )被加密；如果控制面數(shù)據(jù)沒(méi)有完整性保被加密；如果控制面數(shù)據(jù)沒(méi)有完整性保護(hù)，則護(hù)，則MA

35、C-I部分仍然存在，不過(guò)值設(shè)置為部分仍然存在，不過(guò)值設(shè)置為0；l 用戶(hù)面：用戶(hù)面：PDCP PDU的數(shù)據(jù)部分被加密；的數(shù)據(jù)部分被加密；l 加密的算法和密鑰都是高層設(shè)置的，加密的激活也是由高層來(lái)加密的算法和密鑰都是高層設(shè)置的，加密的激活也是由高層來(lái)做的。做的。v 完整性保護(hù)應(yīng)用于控制面數(shù)據(jù)完整性保護(hù)應(yīng)用于控制面數(shù)據(jù)(SRB)l 包括完整性保護(hù)和完整性驗(yàn)證；包括完整性保護(hù)和完整性驗(yàn)證；1. 完整性保護(hù)的算法和密鑰都是高層設(shè)置的，它的激活也是由高完整性保護(hù)的算法和密鑰都是高層設(shè)置的，它的激活也是由高層來(lái)做的。層來(lái)做的。MACRLCPDCPPDCP的丟包處理的丟包處理v PDCP實(shí)體收到上層遞交的一個(gè)

36、實(shí)體收到上層遞交的一個(gè)PDCP SDU，就會(huì)為這個(gè)，就會(huì)為這個(gè)SDU啟動(dòng)一個(gè)啟動(dòng)一個(gè)Discard_Timer；v 當(dāng)一個(gè)當(dāng)一個(gè)PDCP SDU的的Discard_Timer超期時(shí)，超期時(shí)，UE就會(huì)丟就會(huì)丟棄這個(gè)棄這個(gè)PDCP SDU以及由它生成的以及由它生成的PDCP PDU。如果這。如果這個(gè)個(gè)PDCP PDU已經(jīng)傳遞到底層的話，就向底層發(fā)一個(gè)丟已經(jīng)傳遞到底層的話，就向底層發(fā)一個(gè)丟棄指示命令。棄指示命令。PDCP Reordering windowMACRLCPDCP無(wú)線鏈路層（無(wú)線鏈路層（RLC）RLC的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)MACRLCPDCPTM 實(shí)體實(shí)體TM實(shí)體結(jié)構(gòu)圖實(shí)體結(jié)構(gòu)圖MACRLCPDC

37、PUM 實(shí)體實(shí)體UM實(shí)體結(jié)構(gòu)圖實(shí)體結(jié)構(gòu)圖MACRLCPDCPAM 實(shí)體實(shí)體AM實(shí)體結(jié)構(gòu)圖實(shí)體結(jié)構(gòu)圖MACRLCPDCPRLC層功能層功能v 傳送傳送RLC PDU；v 通過(guò)通過(guò)ARQ，進(jìn)行錯(cuò)誤校驗(yàn)，進(jìn)行錯(cuò)誤校驗(yàn)(僅在僅在AM數(shù)據(jù)傳輸時(shí)數(shù)據(jù)傳輸時(shí))；v 分段、組合和重組分段、組合和重組RLC SDU(僅在僅在UM和和AM數(shù)據(jù)傳輸時(shí)數(shù)據(jù)傳輸時(shí))；v 重新分段和重新組合重新分段和重新組合RLC PDU(僅在僅在AM數(shù)據(jù)傳輸時(shí)數(shù)據(jù)傳輸時(shí))；v 上層上層PDU的順序發(fā)送的順序發(fā)送(僅在僅在UM和和AM數(shù)據(jù)傳輸時(shí)數(shù)據(jù)傳輸時(shí))；v 復(fù)制檢測(cè)，檢測(cè)收到的復(fù)制檢測(cè)，檢測(cè)收到的RLC PDU復(fù)制復(fù)制(僅在僅在UM

38、和和AM數(shù)據(jù)傳數(shù)據(jù)傳輸時(shí)輸時(shí))；v RLC SDU丟棄丟棄(僅在僅在UM和和AM數(shù)據(jù)傳輸時(shí)數(shù)據(jù)傳輸時(shí))；v RLC連接重建；連接重建；v 協(xié)議的錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)機(jī)制；協(xié)議的錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)機(jī)制；v eNB和和UE之間的流控制。之間的流控制。MACRLCPDCPRLC AM的的ARQ功能功能v RLC AM實(shí)體的發(fā)送側(cè)發(fā)送實(shí)體的發(fā)送側(cè)發(fā)送RLC數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)PDUs到對(duì)端到對(duì)端RLC AM實(shí)體，對(duì)端接收側(cè)接收到實(shí)體，對(duì)端接收側(cè)接收到RLC數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)PDUs，并在以下，并在以下兩種情況下發(fā)送狀態(tài)報(bào)告給發(fā)送側(cè)兩種情況下發(fā)送狀態(tài)報(bào)告給發(fā)送側(cè)l 收到發(fā)送側(cè)發(fā)來(lái)的收到發(fā)送側(cè)發(fā)來(lái)的Pollingl 檢測(cè)到檢測(cè)到RLC數(shù)

39、據(jù)數(shù)據(jù)PDU接收失敗接收失敗v 發(fā)送側(cè)會(huì)進(jìn)行重傳在以下兩種情況發(fā)送側(cè)會(huì)進(jìn)行重傳在以下兩種情況l 收到接收側(cè)發(fā)來(lái)的狀態(tài)報(bào)告指示有數(shù)據(jù)包未接收成功收到接收側(cè)發(fā)來(lái)的狀態(tài)報(bào)告指示有數(shù)據(jù)包未接收成功l 本發(fā)送側(cè)底層發(fā)來(lái)的本發(fā)送側(cè)底層發(fā)來(lái)的HARQ發(fā)送失敗指示發(fā)送失敗指示MACRLCPDCPv 當(dāng)收到高層丟棄指示命令丟棄特定的當(dāng)收到高層丟棄指示命令丟棄特定的RLC SDU時(shí)，時(shí)，UM或或AM RLC實(shí)實(shí)體的發(fā)送端應(yīng)該丟棄指示的體的發(fā)送端應(yīng)該丟棄指示的RLC SDU(只有在該只有在該SDU還沒(méi)有被映射到還沒(méi)有被映射到RLC 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)PDU中中)RLC AM的狀態(tài)報(bào)告的狀態(tài)報(bào)告v 發(fā)送方觸發(fā)發(fā)送方觸發(fā)(通過(guò)在

40、通過(guò)在RLC PDU中置中置Polling位為位為1來(lái)觸發(fā)來(lái)觸發(fā))l 最后一個(gè)包，發(fā)方最后一個(gè)包，發(fā)方buffer中沒(méi)有數(shù)據(jù)中沒(méi)有數(shù)據(jù)l T_Poll_Retransmit定時(shí)器超時(shí)定時(shí)器超時(shí)(Polling觸發(fā)后沒(méi)有收到回應(yīng)觸發(fā)后沒(méi)有收到回應(yīng))l 每發(fā)送完每發(fā)送完P(guān)oll_PDU個(gè)個(gè)PDU后將后將P為置為為置為1(PDU個(gè)數(shù)觸發(fā)個(gè)數(shù)觸發(fā))l 每發(fā)送完每發(fā)送完P(guān)oll_Byte個(gè)字節(jié)后將個(gè)字節(jié)后將P為置為為置為1 (Byte位觸發(fā)位觸發(fā))v 接收方觸發(fā)接收方觸發(fā)l 檢測(cè)到接收的檢測(cè)到接收的RLC數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)PDU錯(cuò)誤時(shí)，觸發(fā)狀態(tài)報(bào)告錯(cuò)誤時(shí)，觸發(fā)狀態(tài)報(bào)告RLC的丟包功能的丟包功能MACRLCPDCP

41、媒體接入層媒體接入層(MAC)MAC層的功能層的功能MACRLCPDCPCCCH DCCHDTCHRACHUL-SCHPCCHBCCHCCCHDCCHDTCHMCCHMTCHPCHBCHDL-SCHMCH(a)上行邏輯信道與傳輸信道映射關(guān)系圖下行邏輯信道下行傳輸信道(b)下行邏輯信道與傳輸信道映射關(guān)系圖上行邏輯信道上行傳輸信道通道和映射通道和映射MACRLCPDCPMAC層的主要過(guò)程和操作層的主要過(guò)程和操作MACRLCPDCP1隨機(jī)接入過(guò)程 Random access procedure2不連續(xù)接收DRX3調(diào)度 Scheduling4混合冗余重傳HARQ隨機(jī)接入的場(chǎng)景隨機(jī)接入的場(chǎng)景v 從從RR

42、C_IDLE狀態(tài)下發(fā)起初始接入時(shí)；狀態(tài)下發(fā)起初始接入時(shí)；v 無(wú)線鏈路失敗后發(fā)起初始接入；無(wú)線鏈路失敗后發(fā)起初始接入；v 在在RRC_CONNECTED期間，上行數(shù)據(jù)到達(dá)需要進(jìn)行隨機(jī)期間，上行數(shù)據(jù)到達(dá)需要進(jìn)行隨機(jī)接入時(shí)接入時(shí)(例如當(dāng)上行同步狀態(tài)是例如當(dāng)上行同步狀態(tài)是“異步異步”或者沒(méi)有專(zhuān)用的或者沒(méi)有專(zhuān)用的調(diào)度請(qǐng)求信道可用時(shí)調(diào)度請(qǐng)求信道可用時(shí))；v 切換需要進(jìn)行隨機(jī)接入過(guò)程時(shí)；切換需要進(jìn)行隨機(jī)接入過(guò)程時(shí)；v 在在RRC_CONNECTED期間，下行數(shù)據(jù)到達(dá)需要進(jìn)行隨機(jī)期間，下行數(shù)據(jù)到達(dá)需要進(jìn)行隨機(jī)接入時(shí)接入時(shí)(例如當(dāng)上行同步狀態(tài)是例如當(dāng)上行同步狀態(tài)是“異步異步”的情況的情況)；MACRLCPDCP

43、1隨機(jī)接入過(guò)程 Random access procedure2不連續(xù)接收DRX3調(diào)度 Scheduling4混合冗余重傳HARQ隨機(jī)接入過(guò)程隨機(jī)接入過(guò)程基于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入過(guò)程流程圖基于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入過(guò)程流程圖基于非競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入過(guò)程流程圖基于非競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入過(guò)程流程圖MACRLCPDCP1隨機(jī)接入過(guò)程 Random access procedure2不連續(xù)接收DRX3調(diào)度 Scheduling4混合冗余重傳HARQDRXv DRX:在一定時(shí)間段內(nèi)停止監(jiān)聽(tīng)在一定時(shí)間段內(nèi)停止監(jiān)聽(tīng)PDCCHv DRX的目的的目的:令令RRC-CONNECTED狀態(tài)下的狀態(tài)下的UE節(jié)省電量和提高資源利用節(jié)省電量和提

44、高資源利用率，而不必轉(zhuǎn)換到率，而不必轉(zhuǎn)換到RRC-IDLE狀態(tài)狀態(tài)v 與與DRX相關(guān)的參數(shù)：相關(guān)的參數(shù)：lOn duration Timer: UE每次從每次從DRX醒來(lái)后維持醒著的時(shí)間醒來(lái)后維持醒著的時(shí)間,UE在該段在該段時(shí)間內(nèi)搜索時(shí)間內(nèi)搜索PDCCHlInactivity Timer: UE在醒著時(shí)每次成功解碼在醒著時(shí)每次成功解碼HARQ初始發(fā)送的初始發(fā)送的PDCCH后保持后保持active的時(shí)間的時(shí)間lActive Time: UE從從DRX醒來(lái)后保持醒著的總時(shí)間醒來(lái)后保持醒著的總時(shí)間lHARQ RTT Timer: UE預(yù)期預(yù)期DL Retransmission到達(dá)的最少間隔時(shí)間到達(dá)的

45、最少間隔時(shí)間lDRX Retransmission Timer: UE預(yù)期接收預(yù)期接收DL Retransmission的的時(shí)間時(shí)間lDRX cycle length: DRX cycle length一旦配置一旦配置/重配置就固定，即不重配置就固定，即不會(huì)因?yàn)闀?huì)因?yàn)閍ctive time大于大于on duration而變化。而變化。MACRLCPDCP1隨機(jī)接入過(guò)程 Random access procedure2不連續(xù)接收DRX3調(diào)度 Scheduling4混合冗余重傳HARQDRXDRX操作時(shí)序圖操作時(shí)序圖MACRLCPDCP1隨機(jī)接入過(guò)程 Random access procedure

46、2不連續(xù)接收DRX3調(diào)度 Scheduling4混合冗余重傳HARQ調(diào)度調(diào)度v 目的目的l 調(diào)度的好壞對(duì)于系統(tǒng)的性能影響很大，對(duì)于調(diào)度的好壞對(duì)于系統(tǒng)的性能影響很大，對(duì)于LTE十分重要十分重要l 最好的利用時(shí)最好的利用時(shí)/頻頻/空空/功率資源用于不同的功率資源用于不同的UEs和不同的業(yè)務(wù)和不同的業(yè)務(wù)，保證各種業(yè)務(wù)的，保證各種業(yè)務(wù)的QoS，提高系統(tǒng)的容量，提高系統(tǒng)的容量v 基本調(diào)度原則基本調(diào)度原則l eNB負(fù)責(zé)上下性的調(diào)度，上下行是不同的調(diào)度器負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)上下性的調(diào)度，上下行是不同的調(diào)度器負(fù)責(zé)l 調(diào)度器需要考慮的因素包括業(yè)務(wù)的調(diào)度器需要考慮的因素包括業(yè)務(wù)的QoS，業(yè)務(wù)量以及相關(guān)的，業(yè)務(wù)量以及相關(guān)的無(wú)線

47、承載，無(wú)線條件以及無(wú)線承載，無(wú)線條件以及UE能力等能力等l 給于給于UE的的UL-SCH的資源是對(duì)應(yīng)一個(gè)的資源是對(duì)應(yīng)一個(gè)UE的，而不是對(duì)應(yīng)一的，而不是對(duì)應(yīng)一個(gè)個(gè)RBMACRLCPDCP1隨機(jī)接入過(guò)程 Random access procedure2不連續(xù)接收DRX3調(diào)度 Scheduling4混合冗余重傳HARQ調(diào)度方式調(diào)度方式v 動(dòng)態(tài)調(diào)度動(dòng)態(tài)調(diào)度l 對(duì)于對(duì)于UL-SCH 和和 DL-SCH是最基本的調(diào)度方式是最基本的調(diào)度方式v 半靜態(tài)調(diào)度半靜態(tài)調(diào)度l 是一種優(yōu)化的方式（例如對(duì)于是一種優(yōu)化的方式（例如對(duì)于UL & DL VoIP)l RRC信令負(fù)責(zé)靜態(tài)調(diào)度參數(shù)信令負(fù)責(zé)靜態(tài)調(diào)度參數(shù)(周期

48、周期)的配置的配置l PDCCH信令復(fù)雜激活信令復(fù)雜激活/去激活半靜態(tài)調(diào)度資源去激活半靜態(tài)調(diào)度資源MACRLCPDCP1隨機(jī)接入過(guò)程 Random access procedure2不連續(xù)接收DRX3調(diào)度 Scheduling4混合冗余重傳HARQ動(dòng)態(tài)調(diào)度過(guò)程動(dòng)態(tài)調(diào)度過(guò)程動(dòng)態(tài)調(diào)度過(guò)程圖例動(dòng)態(tài)調(diào)度過(guò)程圖例MACRLCPDCP1隨機(jī)接入過(guò)程 Random access procedure2不連續(xù)接收DRX3調(diào)度 Scheduling4混合冗余重傳HARQHARQ(混合冗余重傳混合冗余重傳)FEC編碼FEC糾錯(cuò)或檢錯(cuò)如果收到ACK，則發(fā)送下一組碼；如果收到NAK，則重傳當(dāng)前碼組。接收無(wú)錯(cuò)碼組，則反饋

49、ACK；針對(duì)不可糾錯(cuò)碼組，反饋NAK前向信道反饋信道v HARQ通信系統(tǒng)如下圖所示，是在一個(gè)通信系統(tǒng)如下圖所示，是在一個(gè)ARQ(自動(dòng)請(qǐng)求重傳自動(dòng)請(qǐng)求重傳)系統(tǒng)中包系統(tǒng)中包含一個(gè)含一個(gè)FEC(前向糾錯(cuò)前向糾錯(cuò))子系統(tǒng)。子系統(tǒng)。FEC部分用來(lái)糾正信道中經(jīng)常出現(xiàn)的部分用來(lái)糾正信道中經(jīng)常出現(xiàn)的錯(cuò)誤，以減少重傳次數(shù)，而提高系統(tǒng)通過(guò)效率。錯(cuò)誤，以減少重傳次數(shù)，而提高系統(tǒng)通過(guò)效率。ARQ部分的作用是部分的作用是糾正那些不常出現(xiàn)的、糾正那些不常出現(xiàn)的、FEC不能糾正的錯(cuò)誤，以提高系統(tǒng)的可靠性。不能糾正的錯(cuò)誤，以提高系統(tǒng)的可靠性。這樣，這樣，HARQ方式可以實(shí)現(xiàn)比方式可以實(shí)現(xiàn)比FEC高得多的可靠性和比高得多的可靠性和比ARQ更高的更高的傳輸