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LTE培训材料7LTE接口协议分析.docLTE培训材料-7 LTE接口协议分析
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PDNo
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eNode Bo所有网元都通过接口相互连接。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
eNode B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
一一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eNode B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, Medium Access Control )＞无线链
路控制(RLC, Radio Link Control)和分组数据汇聚协议(PDCP, Packet Data Converagence Protocol) 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, Radio Resource Control）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，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WCDMA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