LTE無線層協(xié)議介紹

1、lte無線層協(xié)議介紹contents1 什么是lte2 sae網絡結構簡介3 lte無線層協(xié)議架構本ppt使用資料的截止時間：2006.04一. 什么是ltef long term evolution的縮寫f lte & saef 為長期(10年或更長)保證3gpp的競爭力f 變更的網絡體系結構f 新的空口技術f 降低系統(tǒng)復雜度f 和異質系統(tǒng)的合作lte的目標f 降低用戶面時延和控制面時延(參見下頁)f 更高的上下行速率-dl 100mbps / ul 50mbpsf 對ps域的優(yōu)化支持f 更高的系統(tǒng)容量(激活用戶=200/cell，5m頻譜)f 更好的覆蓋(5km30km100km)f 更低

2、的部署成本f 用戶面時延：ran/ue的ip層單向時延f 用戶面時延小于5ms（空載網絡小報文）f 控制面時延：二. sae網絡結構簡介f 存儲ue控制面上下文，包括ue id、狀態(tài)、ta等f 移動性管理f 鑒權和密鑰管理f 信令的加密、完整性保護f 管理和分配用戶臨時idmme功能體簡介移動性管理f 數(shù)據(jù)的路由和轉發(fā)f 用戶面加密終結點f 頭壓縮f 存儲ue用戶面上下文，包括基本ip承載信息、路由信息等f enb間切換(3gpp as間切換)用戶面支持f lte_idle時下行數(shù)據(jù)觸發(fā)/發(fā)起pagingupe功能體簡介用戶面處理f 處理不同接入系統(tǒng)間的用戶面切換f 數(shù)據(jù)的路由和轉發(fā)f 計費數(shù)

3、據(jù)收集f 到pdn的網關功能f 部分功能可能和upe合作iasa功能體簡介系統(tǒng)間用戶面支持lte的連接狀態(tài)f lte_detached 網絡沒有ue的信息f lte_idle 網絡知道ue的ta(見下頁) ue進行cell/ta更新f lte_active ue可進行數(shù)傳 網絡和ue協(xié)作進行移動性處理tracking areaf gsm: la/ra；umts: uraf lte使用統(tǒng)一的ta概念f lte_idle時網絡對ue位置的知識精度為taf ta邊界ta update信令過多的解決方式： 一個小區(qū)屬于多個ta 一個ue屬于多個tasae的承載概念三. lte無線層協(xié)議架構降低系統(tǒng)的復

4、雜性f 減少傳輸信道個數(shù)(如使用共享信道，刪除dch)f 減少mac層實體個數(shù)(如刪除mac-d)f 刪除bmc層以及ctch(使用mbms代替)f 刪除下行宏分集f 刪除utran的壓縮模式(使用scheduling gap)f rrc的簡化(如刪除cell_fach態(tài))f enb-e-utran nodebf agw-e-utran access gatewayf e-utran由enb組成f enb提供rlc/mac/phy & rrc功能f enb通過s1和agw連接f 可能在enb以上存在rrm server節(jié)點e-utran網絡結構enb功能f ue attach時的agw選擇f

5、調度和傳輸paging messagesf 調度和傳輸bcch信息f 上下行資源分配f rb控制、無線資源準入f lte_active時的移動性管理agw功能 (參考前面mme、upe、iasa功能)f 發(fā)起尋呼f lte_idle態(tài)ue信息管理f 移動性管理f 用戶面加密處理f pdcpf sae bearer控制f nas信令的加密和完整性保護用戶面協(xié)議棧物理層選擇f fdd: ul based on sc-fdma, dl based on ofdmaf fdd: ul based on ofdma, dl based on ofdmaf fdd: ul/dl based on mc-w

6、cdmaf tdd: ul/dl based on mc-td-scdmaf tdd: ul/dl based on ofdmaf tdd: ul based on sc-fdma, dl based on ofdma 下行傳輸信道f bch-broadcast channelf pch-paging channelf dl-sch-downlink shared channelf nch-notification channel (ffs)f mch-multicast channel (ffs)上行傳輸信道f ul-sch-uplink shared channelf rach-rando

7、m access channel (ffs)網絡側l2下行示意圖ue側l2上行示意圖mac層功能 (網絡側每cell一個mac實體)f 邏輯信道和傳輸信道的映射，復用和解復用f 數(shù)據(jù)量測量f harq功能f ue內的優(yōu)先級調度和ue間的優(yōu)先級調度f tf選擇f padding (ffs)f rlc pdu的按序提交 (ffs)邏輯信道f bcch-broadcast control channelf p(n)cch-paging (and notification) control channelf ccch-common control channel (ffs)f mcch-multica

8、st control channel (ffs)f dcch-dedicated control channelf dtch-dedicated traffic channelf mtch-multicast traffic channel邏輯信道和傳輸信道的映射rlc層功能f 支持am、um、tm數(shù)據(jù)傳輸 (ffs)f arqf 數(shù)據(jù)切分(重切分)和重組 (級聯(lián) ffs)f sdu的按序投遞f 數(shù)據(jù)的重復檢測f 協(xié)議錯誤檢測和恢復 (reset ffs)f agw和enb間的流控 (ffs)f sdu丟棄 (ffs)pdcp層功能位于upef 頭壓縮，只支持rohc算法f 用戶面數(shù)據(jù)加密 (

9、ffs)f 下層rlc按序投遞時，pdcp的重排緩沖 (ffs，主要用于跨enb切換)控制面協(xié)議棧nas功能f sae bearer管理f 鑒權f agw和ue間信令加密控制f 用戶面信令加密控制f 移動性管理f lte_idle時的尋呼發(fā)起rrc層功能f 系統(tǒng)消息廣播和尋呼f 建立、管理、釋放rrc連接f rrc信令的加密和完整性保護 (ffs)f rb管理f 移動性管理f 廣播/多播服務支持 (ffs)f nas直傳信令傳遞 (ffs)rrc連接狀態(tài)f rrc_idle enb不存儲ue上下文 對應lte_idlef rrc_connected enb有ue上下文 網絡側知道ue的cell

10、級位置 可進行數(shù)傳 對應lte_active狀態(tài)轉換圖ue idf imsi & imeif tmsi for mmef tmsi for upe (ffs)f c-rntif random value for contention resolutionharq & arqf n-channel停等式harqf harq下行基于異步重傳 (類似hsdpa)f harq上行基于同步重傳 (類似hsupa)f rlc arq進行rlc sdu或pdu重傳 (ffs)f rlc arq可基于狀態(tài)報告或harq信息數(shù)據(jù)調度f mac負責資源分配f dl-sch和ul-sch使用不同的scheduler

11、f ue通過scheduling channel接收資源分配f 調度基于待發(fā)數(shù)據(jù)量和無線質量、qosf 除傳統(tǒng)測量外，可增加額外測量(如區(qū)分小區(qū)中心和邊緣，ffs)e-utran移動性管理rrc_connected狀態(tài)：f ue根據(jù)網絡的測量控制和鄰區(qū)信息進行測量f 網絡側控制上報準則 (周期觸發(fā) ffs)f 網絡側控制horrc_idle狀態(tài)：f 小區(qū)重選過程f 基本公共信息占用頻帶不能超過ue最小能力f ho和頻率重配f 鄰區(qū)列表不區(qū)分同頻、異頻頻帶分布示意圖：f non gap assisted measurement (for handover)f gap assisted measu

12、rement (for handover)f 使用哪種方式依賴于ue能力和頻帶分布f ue決定是否需要gapf 網絡側需要知道ue的測量方式，指導schedulerf gap的獲得方式：drx/dtx 或 packet schedulingutran和e-utran間的切換f e-utran和utran間可切換f e-utran和geran間，ffsf utran cell_dche-utran rrc_connectedf utran cell_fache-utran rrc_idlef utran cell/ura_pche-utran rrc_idlef utran rrc_idlee-

13、utran rrc_idle鑒權和加密終結點cipheringintegrity protectionnas signallingrequired and terminated above enb (note 1)required and terminated above enb (note 1)u-plane datarequired and terminated in agw (note 2)need is ffsrrc signalling (as)need is ffsrequired and terminated in enb(note 3)mac signalling (as)need is ffsneed is ffsnote 1: “above enb” means that the termination point is in either the agw or above (ffs) and that the activation/deactivation is not controlled by the enb.note 2: the protocol stack layer in which the ciphering takes place is ffs. the activation/deactivation of ciphering of th