LTE_用户面介绍

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHuawei Confidential Security Level: LTELTE用户面介绍用户面介绍HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 2l用户面简介用户面简介l包数据汇聚层（包数据汇聚层（PDCP）l无线链路层（无线链路层（RLC）l媒体接入层（媒体接入层（MAC）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 3用户面简介HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Conf

2、idential Page 4用户面在用户面在E-UTRANE-UTRAN的位置的位置 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 5控制面和用户面的协议栈控制面和用户面的协议栈User-plane protocol stackcontrol-plane protocol stackHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 6L2L2的下行结构的下行结构HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 7L2

3、L2的上行结构的上行结构HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 8包数据汇聚层（PDCP）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 9PDCPPDCP在协议栈中的位置在协议栈中的位置User-plane protocol stackcontrol-plane protocol stackHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 10PDCPPDCP层的架构层的架构HUAWEI TECHNOLOGI

4、ES CO., LTD.Huawei Confidential Page 11PDCP PDCP 层的功能层的功能p- header compression and decompression of IP data flows using the ROHC protocol, at the transmitting and receiving entity, respectively;p- transfer of data (user plane or control plane). This function is used for conveyance of data between us

5、ers of PDCP services;p- maintenance of PDCP sequence numbers for radio bearers mapped on RLC AM;p- in-sequence delivery of upper layer PDUs at handover;p- duplicate elimination of lower layer SDUs at handover for radio bearers mapped on RLC AM;p- ciphering and deciphering of user plane data and cont

6、rol plane data; p- integrity protection and integrity verification of control plane data;p- timer based discard;p- duplicate discarding.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 12PDCPPDCP层功能层功能( (控制面控制面) )HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 13PDCPPDCP层功能层功能( (用户面用户面) )

7、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 14RoHC (Robust header compression)RoHC (Robust header compression)Profile IdentifierUsage:Reference0 x0000No compressionRFC 49950 x0001RTP/UDP/IPRFC 3095, RFC48150 x0002UDP/IPRFC 3095, RFC48150 x0003ESP/IPRFC 3095, RFC48150 x0004IPRFC 3843, RFC48

8、150 x0006TCP/IPRFC 49960 x0101RTP/UDP/IPRFC 52250 x0102UDP/IPRFC 52250 x0103ESP/IPRFC 52250 x0104IPRFC 5225HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 15加密功能加密功能l加密用户面数据和控制面数据：加密用户面数据和控制面数据：p控制面：PDCP PDU的数据部分和MAC-I部分（message authentication code ）被加密；如果控制面数据没有完整性保护，则MAC-I部分仍然存在，但是值设置为0；p用户面

9、：PDCP PDU的数据部分被加密；p加密的算法和密钥都是高层设置的，加密的激活也是由高层来做的；HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 16完整性保护功能完整性保护功能l完整性保护应用于控制面数据完整性保护应用于控制面数据p包括完整性保护和完整性验证p完整性保护的算法和密钥都是高层设置的，它的激活也是由高层来做的；HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 17PDCPPDCP的丢包处理：的丢包处理：lPDCP实体收到上层递交的一个PDCP SDU，就会为这个S

10、DU启动一个Discard_Timerl当一个PDCP SDU的Discard_Timer超期时，UE就会丢弃这个PDCP SDU以及由它生成的PDCP PDU。如果这个PDCP PDU已经传递到底层的话，就向底层发一个丢弃指示命令HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 18PDCP Reordering windowPDCP Reordering windowHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 19无线链路层（RLC）HUAWEI TECHNOLOGIE

11、S CO., LTD.Huawei Confidential Page 20RLCRLC在协议栈中的位置在协议栈中的位置User-plane protocol stackcontrol-plane protocol stackHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 21RLCRLC的结构的结构HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 22TM TM 实体实体HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page

12、 23UM UM 实体实体HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 24AM AM 实体实体HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 25RLCRLC层的功能层的功能lTransfer of upper layer PDUs;lError correction through ARQ (only for AM data transfer);lConcatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs (only f

13、or UM and AM data transfer);lRe-segmentation of RLC data PDUs (only for AM data transfer);lIn sequence delivery of upper layer PDUs (only for UM and AM data transfer);lDuplicate detection (only for UM and AM data transfer);lRLC SDU discard (only for UM and AM data transfer);lRLC re-establishment;lPr

14、otocol error detection and recovery.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 26 Segmentation / Concatenation/ Re-segmentationlSegmentation就是分段，LTE中它只在UM的发送实体或者AM实体的发送侧执行。当由MAC层指示的总的RLC PDU大小小于RLC SDU时，RLC实体就会根据此情况对RLC SDU执行分段操作，让生成的RLC PDU能适配进去。lConcatenation就是串接，LTE中它只在UM的发送实体或者AM实体的发送

15、侧执行。当由MAC层指示的总的RLC PDU大小大于RLC SDU时，RLC层就会根据此情况对RLC SDU执行串接操作，让一个RLC SDU和其他RLC SDU或者其他RLC SDU的分段串联起来，让生成的RLC PDU能适配进去。lRe-segmentation就是重分段，LTE中它只在AM实体的发送侧执行。RLC AM实体支持ARQ重传，当重传的RLC PDU无法适配到由MAC层指示的总的RLC PDU大小时，RLC层就会根据此情况对重传的RLC PDU执行分段操作，让生成的RLC PDU分段能适配进去。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confid

16、ential Page 27 RLC AMRLC AM的的ARQARQ功能功能lRLC AM实体的发送侧发送RLC数据PDUs到对端RLC AM实体，对端接收侧接收到RLC数据PDUs，并在以下两种情况下发送状态报告给发送侧p收到发送侧发来的Pollingp检测到RLC数据PDU接收失败l发送侧在以下两种情况会进行重传p收到接收侧发来的状态报告指示有数据包未接收成功p本发送侧底层发来的HARQ发送失败指示HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 28 RLC AMRLC AM的状态报告的状态报告l发送方触发(通过在RLC PDU

17、中置Polling位为1来触发）p最后一个包，发方buffer中没有数据pT_Poll_Retransmit定时器超时(Polling触发后没有收到回应)p每发送完Poll_PDU个PDU后将P为置为1 （PDU个数触发）p每发送完Poll_Byte个字节后将P为置为1 （Byte位触发）l接收方触发p检测到接收的RLC数据PDU错误时，触发状态报告HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 29RLC的丢包功能的丢包功能l当收到高层丢弃指示命令丢弃特定的RLC SDU时，UM或AM RLC实体的发送端应该丢弃指示的RLC SDU

18、(只有在该SDU还没有被映射到RLC数据PDU时)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 30媒体接入层(MAC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 31MACMAC在协议栈中的位置在协议栈中的位置User-plane protocol stackcontrol-plane protocol stackHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 32MACMAC层的功能层的功能MAC func

19、tionUEeNBDownlinkUplinkMapping between logical channels and transport channelsXXXXXXMultiplexingXXXXDe-multiplexingXXXXError correction through HARQXXXXXXTransport Format SelectionXXXPriority handling between UEsXXXPriority handling between logical channels of one UEXXXLogical Channel prioritisation

20、XXScheduling information reportingXXHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 33通道和映射通道和映射DL Channel mappingUL Channel mappingHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 34MACMAC层的主要过程和操作层的主要过程和操作l随机接入过程随机接入过程 Random access procedurel断续接收断续接收DRXl调度调度 Schedulingl混合混合ARQ重传重传HARQH

21、UAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 35RACHHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 36随机接入的场景随机接入的场景lInitial access from RRC_IDLE;lInitial access after radio link failure;lUL data arrival during RRC_CONNECTED requiring random access procedure; E.g. when UL synchronisatio

22、n status is non-synchronised or there are no PUCCH resources for SR available.lHandover requiring random access procedure;lDL data arrival during RRC_CONNECTED requiring random access procedure; E.g. when UL synchronisation status is “non-synchronised”;All for contention base RA; last two for non-co

23、ntention based RAHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 37随机接入过程随机接入过程 竞争RA 非竞争RA HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 38DRXHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 39DRXDRX概念和一些定义概念和一些定义lDRXpStop monitoring PDCCH during some period of time. lPurpose of D

24、RXpDRX functionality for RRC-CONNECTED allowing for optimised configurations that allow good UE power savings and network optimisations, for UEs introducing the possibility for better UE stand-by times without the need for going to RRC-IDLE mode to reach the goal. lOn duration TimerpUE每次从DRX醒来后维持醒着的

25、时间,UE在该段时间内搜索PDCCHlInactivity TimerpUE在醒着时每次成功解码HARQ初始发送的PDCCH后保持active的时间lActive TimepUE从DRX醒来后保持醒着的总时间lHARQ RTT TimerpUE预期DL Retransmission到达的最少间隔时间lDRX Retransmission TimerpUE预期接收DL Retransmission的时间lDRX cycle lengthpDRX cycle length一旦配置/重配置就固定，即不会因为active time大于on duration而变化。1R2-075009 SamsungH

26、UAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 40DRXDRX操作的图例操作的图例p HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 41SchedulingHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 42调度调度l目的目的p调度的好坏对于系统的性能影响很大，对于LTE十分重要 p最好的利用时/频/空/功率资源用于不同的UEs和不同的业务，保证各种业务的Qos，提高系统的容量l基本调度原则基本调度原则peNB负责上下行调度，上下行是不同的调度器负责 p调度器需要考虑的因素包括业务的Qos，业务量以及相关的无线承载，无线条件以及UE能力等p给于UE