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LTE空中接口
概述
空中接口是指终端与接入网之间的接口,简称Uu口,通常也成为无线接口。在LTE中,空中接口是终端和eNodeB之间的接口。空中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。空中接口是一个完全开放的接口,只要遵守接口规范,不同制造商生产的设备就能够互相通信。
空中接口协议栈主要分为三层两面,三层是指物理层、数据链路层、网络层,两面是指控制平面和用户平面。从用户平面看,主要包括物理层、MAC层、RLC层、PDCP层,从控制平面看,除了以上几层外,还包括RRC层,NAS层。RRC协议实体位于UE和ENB网络实体内,主要负责对接入层的控制和管理。NAS控制协议位于UE和移动管理实体MME内,主要负责对非接入层的控制和管理。空中接口协议栈具体结构如图1和2所示。层2(MAC层、RLC层、PDCP层)各层具体功能将在后面几节中描述。
图1 空中接口用户面协议栈结构
图2 空中接口控制面协议栈结构
信道的定义和映射关系
LTE沿用了UMTS里面的三种信道,逻辑信道,传输信道与物理信道。从协议栈的角度来看,物理信道是物理层的,传输信道是物理层和MAC层之间的,逻辑信道是MAC层和RLC层之间的,它们的含义是:
(1)逻辑信道,传输什么内容,比如广播信道(BCCH),也就是说用来传广播消息的;
(2)传输信道,怎样传,比如说下行共享信道DL-SCH,也就是业务甚至一些控制消息都是通过共享空中资源来传输的,它会指定MCS,空间复用等等方式,也就说是告诉物理层如何去传这些信息;
(3)物理信道,信号在空中传输的承载,比如PBCH,也就是在实际的物理位置上采用特定的调制编码方式来传输广播消息了。
物理信道
物理层位于无线接口协议的最底层,提供物理介质中比特流传输所需要的所有功能。物理信道可分为上行物理信道和下行物理信道。
LTE定义的下行物理信道主要有如下6种类型:
(1) 物理下行共享信道(PDSCH):用于承载下行用户信息和高层信令。
(2) 物理广播信道(PBCH):用于承载主系统信息块信息,传输用于初始接入的参数。
(3) 物理多播信道(PMCH):用于承载多媒体/多播信息。
(4) 物理控制格式指示信道(PCFICH):用于承载该子帧上控制区域大小的信息。
(5) 物理下行控制信道(H):用于承载下行控制的信息,如上行调度指令、下行数据传输是指、公共控制信息等。
(6) 物理HARO指示信道((PHICH):用于承载对于终端上行数据的ACK/NACK反馈信息,和HARO机制有关。
LTE定义的上行物理信道主要有如下3种类型:
(1) 物理上行共享信道(PUSCH):用于承载上行用户信息和高层信令。
(2) 物理上行控制信道(H):用于承载上行控制信息。
(3) 物理随机接入信道(PRACH):用于承载随机接入前道序列的发送,基站通过对序列的检测以及后续的信令交流,建立起上行同步。
传输信道
物理层通过传输信道向MAC子层或更高层提供数据传输服务,传输信道特性由传输格式定义。传输信道描述了数据在无线接口上是如何进行传输的,以及所传输的数据特征。如数据如何被保护以防止传输错误,信道编码类型,CRC保护或者交织,数据包的大小等。所有的这些信息集就是我们所熟知的“传输格式”。
传输