用户面功能和结构

法律。Copyright©2012POTEVIOLIMITED.Allrights中国普天信息产业地址 海淀北二街6 ： 邮箱 文件版本说明3GPP36.323 PDCP架 PDCP功 PDCP过 PDCP包丢 RLC架构与功 TMRLC实 UMRLC实 AMRLC实 RLC实体的功 TM数据传 UM数据传 AM数据传 MAC架 MAC层功 MAC过 表2-1所支持的压缩协 表4-2逻辑信 图1-1用户面下行层结 图1-2用户面上行层结 图2-1PDCP层结构试 图2-2PDCP层功能试 图2-3用户面PDCP概 图2-5用户面PDCP上行数据过 图3-1RLC层TM实体模 图3-2RLC层UM实体模 图3-3RLC层AM实体模 图3-4UMRLC实体接收排序示意 图3-5AM模式发送窗口示意 图3-6AMRLC实体接收示意 图4-1MAC结构概 图4-6竞争随机接入过 图4-7DRX过 图4-9下行HARQ时序 错误！未定义书签图4-10上行HARQ时序 LTE用户面概用户面层结构UE1复UE2复/分分分分1-1户面下行层结无线无线承安全保安全保分ARQ ARQetc逻辑信复传输信PDCP、RLC、 的功能概述有一PDCP实体无线链路控制层：RLC层主要功能是分割和重组上层数据包，使得他们的大小适应于无线接口进行实际传输。对于需要无差错传输的无线承载来说，RLC层也可通过操作产生的乱序接收。每个无线承载有一个RLC实体。个过程包括了向eNodeB报告其所缓冲的所传数据的总量。PDCPUE/E-PDCP PDCP

Radio

RLCRLCUM-RLCAM-（即：单向或双向）RLCPDCP实体关联于一个或两个（每个方向一个）RLC实体。PDCP实于PDCP子层，PDCP子层由上层配置，可以为一个UE根据无线承载所携带的数据，PDCP实体对应于控制平面或者用户平面。PDCPUE/E- E-RemovePDCPPacketsRemovePDCPPacketsSequencePacketsnotassociatedtoaPDCPSDU

PDCPPacketsnotassociatedPacketsnotassociatedtoaPDCPSDURadioRadioInterface2-2PDCP功报头压缩为了在分组交换域(PSIP/UDP/RTP头进行压缩，这些报头通常用于VoIP业务。IETFRFC4995”中规定了一个框架，ROHCProfile（框架ProfileTCP/IPProfileRFCRFC3095,RFCRFC3095,RFCRFC3095,RFCRFC3843,RFCRFCRFCRFCRFCRFCPDCPSDU不相关的独立包，即ROHCPDCPSDUPDCPSN和COUNT值；ROHC反馈包不是由PDCPSDU产生的，没有与之相关的PDCPSN，也不加密安全性功加密/LTE系统中，加密功能位于PDCP控制平面，被加密的数据单元是PDCPPDU的数据部分(未压缩的用户面或控制面的PDCPSDU或压缩的用户平面PDCPSDU)和完整性消息鉴权码。用户平面，被加密的数据单元是PDCPPDU的数据部分。PDCP实体所使用的加密算法和密钥(KEY)由协议配置。一旦激活安全功能，加密功能即被激活，该功能应用于指示的所有PDCPPDU。PDCP用于加密的参数包括以下2个：COUNT；DIRECTION(传输的方向)。RRC协议提供给PDCP加密功能所需要的参数包括以下2个：BEARER；KEY(控制平面使用KRRCenc，用户平面使用KUPenc)。IDCOUNT完整性保护完整性保护功能包括完整性保护和完整性验证两个过程，完整性保护功能仅应用于SRB。用于PDCP实体的完整性保护功能的算法和KEY由上层配置。一旦激活安全功能，完整性保护功能即被激活，该功能应用于指示的所有PDCPPDU，完整性保护属于信令面过程，本文档不做详解。PDCPPDCP数据传输过2-3PDCP下行数据传输过程图2-4用户面PDCP下行数据过程1、启动与此PDCP相关联的discardTimer（如果已配置将Next_PDCP_TX_SN置为0；上行数据传输过程如果接收到的PDCPSN–Last_Submitted_PDCP_RX_SNReordering_Window0Last_Submitted_PDCP_RX_SNPDCPSNRecordering_Window：如果接收到的PDCPSN>Next_PDCP_RX_SN：使用基于RX_HFN–1的COUNT与接收到的PDCPSN值，此PDCP否则如果Next_PDCP_RX_SN–PDCPSNRX_HFNPDCPSNNext_PDCP_RX_SN使用基于RX_HFN–1的COUNT值与接收到的PDCPSN值此PDCPPDU；否则如果接收到的PDCPSN>=Next_PDCP_RX_SN：使用基于RX_HFN的CONUT值与接收到的PDCPSN值此PDCP如果Next_PDCP_RX_SN大于RX_HFN使用基于RX_HFN的COUNT值与接收到的PDCPSN值此PDCPPDU；如果上面没有丢弃此PDCPPDU：o此PDCP把相关的COUNTPDCPSN的PDCPSN=Last_Submitted_PDCP_RX_SN– 当用于PDCPSDUdiscardTimer终止PDCPSDU的成功传输被PDCP状态上报确认，UE应丢弃此PDCPSDU应的PDCPPDU。如果对应的PDCPPDU已经成功传递给下层，则RLC的配置由RRC来控制，RLC子层的职能由RLC实体来实施。如果在eNB上配置RLC（RRCforCCCH,PDCPotherwise）RLCSDUs，向/从底层发送/接收与对等RLC体间的RLCPDUs。RLCPDURLCPDUPDU类。如果一个RLC实体从与上层间的一个独立的SAP中接收到RLCSDUs后，RLC将其转化为RLCPDUs，然后通过一个独立的逻辑信道递交给底层。如果一个RLC个独立的逻辑信道上接收到RLC数据PDUs，然后将其转化为RLCSDUs，并通过与上层间某个独立的SAP递交给上层。如果一个RLC实体向/从底层发送/接收到RLC控制PDUs，则通过的通道发送/接收RLC数据PDU相同。TMRLCTMRLC实体用于发送/接收逻辑信道BCCHDL/ULCCCHPCCHRLCPDUs radioTM-TM-TM-TM-3-1RLCTM体模TMDPDUs中包含任何的RLC头。UMRLCUMRLC实体用于发送/接收逻辑信道DL/ULDTCH上的RLCPDUs UM-UM-UM-UM-UM-AddRLCRemoveRLCSDU 3-2RLCUM体模UM实体发送/UM模式的RLCPDU：UMD当UMRLC接收实体收到UMDPDUs后，将：检查UMDPDUs是否重复接收，如果重复则丢弃UMD将乱序接收到的UMDPDUs丢弃剩余的无法重组为RLCSDUs的UMDAMRLCAddRLCSDURLC3-3RLCAM体模配PDUAMDPDURLC将乱序的RLCPDUsRLCSDUs，并将其按序递交给上层RLC实体的功数据传输过程从底层接收到一个新的TMDPDU时，TMRLC接收实体也将不做任何修改把该PDU递交给UMDPDU2）VR(UX)：UMt-Reordering状态变量3）VR(UH)：UM最高已接收的状态变量UMDPDUsSN最高UMDPDUUMDPDUSN，该值为重排序窗口的最高边界。初始值为0PDUsthatcanbereceivedwithoutcausinganadvancementofthereceivingwindow.UM_Window_Size=16whena5bitSNisconfiguredandUM_Window_Size=512whena10bitSNis然后把VT(US)加1 3-4UMRLC体接收排序示意UMDPDUVR（UH)表示；重排序窗口的下边PDUUMRLCPDUUMDPDU是一个正常接收到的PDU则放入接收缓存，等待进一步处理。UMRLC接收实体基于重排序计时器进行重排序操作，重排序计时器的具体取值由配置。UMRLC接收实体对未接收到的PDU对应的序列号启动重排序计时器，在重排序计时器超时后，如果该PDU仍然没有收到，则放弃对该PDU的等待并相应的更新重排序等待的下边界；或者超出了目前重排序等待的下边界，则将该UMDPDU去掉RLC头部，重组成为RLCSDU并0，AMRLCVT(A)变量值的PDU的肯定确认时，该变量才会更新。序列号小于该变量的PDU全部经过接收VT(A)AM_Window_Size，为发送窗口的上边界。任何序列号超出赋子一个新产生的AMDPDU后，该变里做加一操作。AMDPDUPDURLCAMDPDU送窗口的下边界总是更新为当前发送窗口内的最小需要收到肯定确认的PDU的序列号。该状态变量完整接收到AMDPDU着的下一个序列号，作为接收窗口的下边界。该变量初始值为0，仅当当前R变量值对应的PDU被正确接收后才会更新。低于该变量，不存在接收序列缺口或者丢失的PDU。VR(R)AM_Window_SizePDUSN，作为接收窗的最高边界VR(X)：t-Reordering状态变等于t-ReorderingRLCPDU的下一PDUAMDPDU检测的，仍旧等待HARQ重传的AMDPDU。VR（H这个状态变量记录接收到的最高序列号PDU紧接着的下一个序列号，初始值为0。当接收到位于接收窗口中且序列号超出原来H数位的PDU时，该状态变量更新为当前接收的最高序列号加1。是否需要进行模l024操作。接收到的连续AMDPDU中序列号最高的紧接着的一个序列号数值VR(R)；接收窗口的上边界是由下边界加上窗口大小而得到的数值。如果新接收到的AMDPDU其序列号位于接收窗口之外或者该PDU分段己经收到过，则AMRLC实体接收端删除收到的数据；否则放入接收缓存，等待进一步处理，对己经收到的PDU分段，删除其重复接收部分。3-6AMRLC收示层配置。在重排序计时器超时后，该空隙处的PDU仍旧没有收到，则认为检测到RLCPDU接收PDUAMRLC启动一个重排序计时器，而是整个AMRLC实体接收端仅最多一个重排序计时器，以相该AMDPDU去掉RLC头部，重组成为了RLCSDU并按照序列号的升序顺序发送到。0，以后每次重传计数器增加1，当计数器等于最大重传次数时，向上报。中RLCPDU的大小足够容纳需重传的AMDPDU时，则直接发送该AMDPDU至底层。否则需要根据底层传输机会中指示大小重新对需要重传的AMDPDU进行分段。如果需要重传数据本身为AMDPDU分段，则根据需要一切割原始的AMDPDU的相应数据载荷部分组成新的AMDPDU分段以适应底层指示RLCPDUAMDPDUAMDPDU的数据4接入控制协议功能结MAC整体结构 准许信 传输信信道结构输信道是物理层和MAC层之间的,逻辑信道是MAC层和RLC层之间的，它们的含义是：-逻辑信道，传输什么内容，比如广播信道（BCCH），服务，MACMAC层向RLC层提供的服务，RLC可以使用这些逻辑信道向MAC层发送与接收数据。传输信BroadcastChannel√DownlinkShared √Paging √UplinkShared √RandomAccess √传输信道，就会发现LTE的传输信道要少，例如针对业务数据，不再有传输信道与逻辑信BroadcastControl XPagingControl XCommonControl XDedicatedControl X XC-RNTI,TemporaryC-RNTIand半静态调度C-RNTI用于DCCH与DTCH;P-RNTI用于PCCH；RA-RNTI用于在DL-SCH上接收随机接入相应；TemporaryC-RNTICCCH；SI-RNTI用于BCCH.逻辑信道到传输信道的映

UL-

DL-

下行逻辑信下行传输信MAC

复用从一条或多条逻辑信道下来的数据(MACSDUs)到传输块，并通过传输信道发给MAC随机接入过程随机接入是蜂窝系统一个最基本的功能，空闲状态下的UE如果需要与eNodeB之间传输数据，就必须通过随机接入过程转换到连接状态。通过随机接入，UEeNodeBUE上行或进行上行同步。用eNodeB指定的前导码和PRACH资源。

第三步，eNodeB根据收到的前导信息进行随机接入响应，如果当前负载允许，eNodeBRARMACPDU，其中的SDUUE使用的前导码索引。UE收到与第二步中前导信息一致的RARMACPDU就完成了随机接入。在反馈的RARMACPDU中，则可以进行第三步；第三步。UE根据第二步中收到的上行发送一个MACPDU，根据发起随机接入的原因，该PDU可能包含RRC信令或UE之前的C-RNTI：UEeNodeBMAC实体均应支持两种随机接入方式。随机接入过程与上行同步过程、上行过程紧密相连，eNodeB端需要统一考虑上行资源与随机接入资源的分配。非连续接DRX，在一段时间里停止PDCCH信道，DRX分两种：IDLEDRX，顾名思义，也就可以达到非连续接收的目的。但是UE要用户数据信道，则必须从IDLE状态先进入而另一种就是ACTIVEDRXUERRC-CONNECTED状态下的DRXRRC_IDLEweb浏览，即时通信等，总是RRCUE要转到支持状态的速度非常这里以ACTIVEDRX为例，来介绍DRX的过程及原理。而要理解DRX，我们就必须理解下面要描述的几个定时器与概念（所有的时间都是基于子帧的，也就是ms为单位）1、OndurationUE每次从DRX醒来后维持醒着的时间,UE在该段时间内会搜索PDCCH2、InactivityTimerUE在醒着时每次成功HARQ初始发送的PDCCH后保持active的时间，它的意思就是UE收到PDCCH指示的是一个UL/DL的初始传输，而不是重传。UE在醒着时每次成功HARQ初始发送的PDCCH后保持active的时间3、ActiveUE从DRX醒来后保持醒着的总时间，在此时间段，UEPDCCH，包括所有导致UE处4、HARQRTTUEDLRetransmission5、DRXRetransmission6、DRXcycleSFN*10subframenumbermoduloshortDRX(drxStartOffset)moduloshortDRX SFN*10subframenumbermodulo(longDRXCycle)onDratonTmeUPDCH信了如果在这个子帧HARQRTT如果drx-InactivityTimer超时或者收到DRXMAC控制信息单元使用长DRX如果drxShortCycleTimer超时使用长DRXPDCCH，则就认为确实没什么数据发Onduration长长周Onduration短周Onduration HARQRTT4321HARQRTT43214-7DRX一开始的时候无论是长或者短周期都会启动onDurationTimer定时器，开始PDCCH，drx-InactivityTimer定时器用来延长的时间的，还有一个是HARQRTT定时器，因为睡眠状态了，此时要启动drxShortCycleTimer定时器，图上没有画出来。onDurationTimer，HARQRTTUE传可能会到，所以要启动HARQ重传定时器重传的PDCCH信息，接着重传到了，并且成进入了长DRX周期了。由于同步HARQ的重传发生在固定时刻，在没有附加进程序号的同步HARQ在某一时刻只能支持一个HARQ进程。实际上HARQ操作应该在一个时刻可以同时支持多个HARQ进程的发生，此时同步HARQ需要额外的信令开销来标示HARQ的进程序号，而异步HARQ本身可以支持传输分配资源，但是具有灵活性的同时也带来了的系统复杂性。在每次重传过程中包含传输可以支持一个子帧的多个HARQ进LTE下行链路系统中将采用异步自适应的HARQ技术。因为相对于同步非自适应HARQ技术而言，异步HARQHARQ可以避免重传时资源分配发生从而造能损失。例如：在同步HARQ中，如果优配就会发生；而异步HARQ的重传不是发生在固定时刻，可以有效地避免这个问题。(MCS)的选择不够精确，所以地依赖HARQ技术来保证系统的性能。因此，上行链路的平HARQ下行HARQ流程下行异步HARQ操作是通过上行ACK/NACK信令传输、新数据指示、下行资源分配MCSrB数的不下行HARQ数据进行调度，此时的调度时间并没有规定，eNB根据情况来调度，这里假设在时刻6在上行HARQ流程上行同步HARQ操作室通过下行ACK,NACK信令传输，NDI和上行数据的重传来完过NDI指示是新数据的传输还是重传。上行HARQPN,RV,RB