LTE無線接口體系復習過程

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。LTE無線接口體系-LTE無線接口體系與WCDMA/HSPA以及大多數(shù)其他現(xiàn)代通信系統(tǒng)類似，LTE的體系也是劃分為不同的協(xié)議層來處理的。盡管LTE的分層結(jié)構(gòu)有一部分與WCDMA/HSPA相同，但是由于LTE和WCDMA/HSPA的體系架構(gòu)上的不同等原因，兩者的分層還是有許多區(qū)別的。這一章涵蓋了對LTE物理層的上層的描述，這些上層之間的交互，以及與物理層的接口等。對LTE體系更詳細的介紹是在第18章，在18章中還將會講述不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的不同協(xié)議實體的位置。在本章中，我們只需了解LTE無線接入體系中只有一種

2、節(jié)點，即eNodeB即可。圖15.1從整體框架上描述了LTE協(xié)議體系中的下行部分。不過在后續(xù)的討論中，我們將知道這個框圖的某些實體也有一些場合中不能應用。比如，在廣播系統(tǒng)信息的時候，框圖中的MAC調(diào)度和軟結(jié)合的混合ARQ都沒有使用。LTE體系中的上行部分，與圖15.1的下行框圖相類似，只是傳輸格式選擇和多天線傳輸方面有所不同，后面將會講到。下行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)先封裝成一個SAE承載上的IP包形式。數(shù)據(jù)是通過無線接口傳輸?shù)脑谶@之前，往下傳輸?shù)腎P包還要通過一系列的協(xié)議實體來處理，這里做了一個概述，后面將詳細展開：分組數(shù)據(jù)融合層（PDCP）是對IP數(shù)據(jù)包的頭部進行壓縮，以使得節(jié)省必要的比特更易于通過無線

3、接口的傳輸。頭部壓縮的機制基于ROHC，一種使用在WCDMA和其他一些移動通信系統(tǒng)中的標準化的頭部壓縮算法。PDCP還可以用來對傳輸數(shù)據(jù)進行加密和集成保護。在接收端，PDCP協(xié)議做相反的處理，即解密和解壓縮操作。對于一個移動終端的配置，每一個無線承載對應一個PDCP實體。無線鏈路控制層（RLC）負責分割/串接，重傳處理，以及按順序傳送到上層協(xié)議。與WCDMA不同，RLC協(xié)議位于eNodeB，這主要是由于在LTE的無線鏈路網(wǎng)絡(luò)體系中只有這一種類型的節(jié)點。RLC以無線承載的形式為PDCP提供服務。一個終端的每一個無線載體只有一個RLC實體。媒體訪問控制層（MAC）完成混合ARQ的重傳以及上行和下行

4、傳輸?shù)恼{(diào)度。調(diào)度的作用是體現(xiàn)在eNodeB中的，它對每一個上行和下行傳輸?shù)男^(qū)有一個MAC實體?；旌螦RQ協(xié)議處在MAC協(xié)議的發(fā)送端和接收端。MAC在邏輯鏈路層為RLC提供服務。物理層（PHY）完成編碼和解碼，調(diào)制和解調(diào)，多天線映射，以及其他類型的物理層作用，物理層以傳輸信道的形式為MAC層提供服務。下面的部分更加詳細的介紹LTE的RLC和MAC協(xié)議。也給出了從MAC層看物理層的框圖，關(guān)于物理層更加詳細的介紹在第16章，其他的細節(jié)可以在LTE規(guī)范110和參考引文中查找到。15.1RLC：無線鏈路控制LTERLC和WCDMA/HSPA類似，主要完成從PDCP來的頭壓縮后的IP包（RLCSDUs）

5、的分割，分成更小的單元RLCPDUs。它也同時負責被錯誤接收的PDUs的重發(fā)和接收到的PDUs的串接以及重復碼的刪除。最后RLC保證按序排好的RLCSDUs傳送到上層。RLC的重發(fā)機制是為上層提供無錯誤傳送的數(shù)據(jù)，為了實現(xiàn)這一機制，重發(fā)協(xié)議作用在RLC的發(fā)送端與接收端。通過檢測到達數(shù)據(jù)的序號，接收端的RLC能確認丟失的PDUs。狀態(tài)報告被反饋到傳送端的RLC，請求重傳丟失的PDUs。關(guān)于何時去反饋狀態(tài)報告是可以配置的，但是一個報告可以包括多個PDUs的信息并且相對不頻繁地傳送。根據(jù)接收到的狀態(tài)報告，發(fā)送端的RLC實體能夠采取適當?shù)牟僮鞑⑶腋鶕?jù)請求信息來重傳丟失的PDUs。當RLC被配置為請求重

6、發(fā)丟失的PDUs，指的是RLC操作在確認模式（AM），這與WCDMA/HSPA中的相應機制類似，AM主要用在基于TCP的服務，例如當誤碼率作為首要考慮因素時的文件傳輸。同WCDMA/HSPA類似，RLC也可以被配置為無響應模式（UM）和透明模式（TM），在UM中，提供了順序傳送信息到高層的服務，但是不能有重傳丟失的PDUs的請求。UM典型的用在像VoIP這種相對于時間要求來說，錯誤傳輸率要求不高的服務上。TM主要用在一些特殊的方面如隨機接入。盡管RLC有能力處理因為噪聲與不可預測的信道變化等造成的傳輸錯誤，但絕大多數(shù)情況下，錯誤是被MAC層的混合ARQ協(xié)議處理的。這樣，RLC中的重傳機制，起初

7、看起來似乎有點多余，但這并不是問題所在，RLC和基于MAC的重傳機制事實上是由不同的反饋信號所引起的，這些將在第15.2.4節(jié)中加以討論。除了重傳機制和順序傳輸，RLC還負責像圖15.2中所描述的分割和串接。根據(jù)時序的安排，一些數(shù)據(jù)會被選擇從RLCSDU緩沖區(qū)中傳輸，同時那些SDUs會被分割或者串接以制造RLCPDU。因此，LTE中的RLCPDU的大小是動態(tài)變化的，反而版本7之前的WCDMA/HSPA用的是一個半固定的大小。在高數(shù)據(jù)率下，一個大的PDU可以導致相對較小的開銷，而當數(shù)據(jù)率比較低的時候，需要較小的PDU否則有效載荷可能會很大。因此，由于LTE的數(shù)據(jù)率的范圍從很低到差不多100MBi

8、t/s，這就需要不同大小的PDU。由于在RLC中時序和數(shù)據(jù)率匹配機制都在eNodeB中，動態(tài)大小的PDU很容易被LTE支持。15.2媒體訪問控制層（MAC）媒體訪問控制層主要完成邏輯信道的復用，混合ARQ重傳，以及上行和下行鏈路的調(diào)度。與使用上行鏈路宏分集而定義服務與非服務小區(qū)（見第10章）的HSPA不同，LTE因為沒有使用上行鏈路宏分集而僅僅定義了服務小區(qū)。所謂服務小區(qū)就是移動終端所接入的小區(qū)，負責調(diào)度和混合ARQ操作。15.2.1邏輯信道和傳輸信道MAC以邏輯信道的形式為RLC提供服務。邏輯信道由它所攜帶的信息所定義并且一般被分入控制信道的類別?？刂菩诺烙糜诓僮鱈TE系統(tǒng)所必須的控制和配置

9、信息的傳輸。而傳輸信道用于用戶數(shù)據(jù)的傳輸。LTE中邏輯信道的類型包括有：廣播控制信道（BCCH），用于系統(tǒng)控制信息在一個小區(qū)中從網(wǎng)絡(luò)到移動終端的傳輸。在接入系統(tǒng)之前，一個移動終端需要讀取BCCH上傳輸?shù)男畔碚页鱿到y(tǒng)是怎么配置的，例如系統(tǒng)的帶寬。尋呼控制信道（PCCH），用于尋呼不被網(wǎng)絡(luò)所識別的小區(qū)上的移動終端，尋呼信息需要被傳送到多個小區(qū)。專用控制信道（DCCH），用于進出移動終端的控制信息的傳輸。這個信道用于移動終端的個人配置例如不同的切換信息。多播控制信道（MCCH），用于被請求接收MTCH（下面介紹）的控制信息的傳輸。專用流量信道（DTCH），用于進出移動終端的用戶數(shù)據(jù)的傳輸，這是用于

10、所有上行信道和非MBMS的下行信道用戶數(shù)據(jù)的傳輸?shù)倪壿嬓诺李愋?。多播流量（MTCH），用于MBMS服務的下行信道的傳輸。WCDMA/HSPA使用類似的邏輯信道的結(jié)構(gòu)。但是與WCDMA/HSPA相比，LTE邏輯信道結(jié)構(gòu)更加簡化，即邏輯信道類別更少。MAC層以傳輸信道的形式從物理層獲得服務。傳輸信道定義的是怎樣并且以何種類型在無線接口上傳輸信息。在傳輸信道，作為HSPA的符號術(shù)語，被LTE繼承，數(shù)據(jù)被組織為傳輸塊。在每一個傳輸時間間隔（TTI）中，當沒有空分復用技術(shù)的時候，至多只有一個特定大小的傳輸塊通過無線接口傳輸。當有空分復用技術(shù)的時候（MIMO），一個TTI可能會有兩個傳輸塊。與每一個傳輸塊

11、相關(guān)的是傳輸格式（TF），它指定每一個傳輸塊是如何通過無線通信接口傳輸?shù)?。傳輸格式包括傳輸塊大小的信息，調(diào)制方法和天線映射。再加上資源分配，由此可以通過傳輸格式實現(xiàn)碼率大小。通過改變不同的傳輸格式，MAC層可以實現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)傳輸率。速率控制，因此也被稱為傳輸格式選擇。被指定為LTE的傳輸信道的類型包括：廣播信道（BCH）有一個根據(jù)規(guī)范提供的固定的傳輸形式，它可用于在BCCH邏輯信道上傳送信息。尋呼信道（PCH）用于在PCCH邏輯信道上的尋呼信息的傳輸，PCH支持間斷接收（DRX），使移動終端在預先確定的時間段喚醒，而其他時間睡眠狀態(tài)以節(jié)約能耗。尋呼機制在第十七章中會詳細描述。下行共享信道（DL

12、-SCH）是用于LTE的下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N傳輸信道，它支持LTE的功能如在時間和頻率域的動態(tài)速率匹配和信道依賴性調(diào)度，混合ARQ，以及空分復用。同時它也支持DRX以降低移動終端電源消耗，同時支持永遠在線，這同HSPA中的CPC機制一樣。DL-SCH的TTI為1ms。多播信道（MCH）用來支持MBMS。多播傳輸信道（MCH）用于支持MBMS。它表現(xiàn)為半靜態(tài)的傳輸格式和半靜態(tài)的調(diào)度。假設(shè)多小區(qū)傳輸用MBSFN，調(diào)度和傳輸格式配置根據(jù)小區(qū)中的MBSFN傳輸來調(diào)節(jié)。上行共享信道（UL-SCH）是與UL-SCH配對的上行信道。MAC的部分功能是不同邏輯信道的復用和邏輯信道到相應的傳輸信道的映射。和HSD

13、PA中的MAC-hs不同，LTE中的MAC支持從不同無線承載的RLCPDUs到到相同傳輸塊的復用技術(shù)。因為信息類型和它將傳輸?shù)姆绞降哪承╆P(guān)系，邏輯信道到傳輸信道的映射會有一些限制。邏輯信道到傳送信道的映射的一個例子在圖15.3中給出，其他類型的映射與之類似。15.2.2下行信道調(diào)度LTE無線接入的一個最基本的原則是DL-SCH和UL-SCH上的共享信道傳輸，即時間頻率資源被上行信道和下行信道動態(tài)地共享。調(diào)度是MAC層的一部分，它控制上行信道和下行信道資源的分配。上行信道和下行信道的調(diào)度也在LTE中分開，上行信道和下行信道調(diào)度的決定可以獨立的進行（在TDD操作中是多了UL/DL分開的限制），上行

14、信道的調(diào)度在15.2.3中加以討論，本節(jié)主要討論下行信道的調(diào)度。下行信道調(diào)度的重要原則就是在每個1ms的間隙中，動態(tài)決定哪些終端在什么頻率資源上接收DL-SCH傳輸?shù)男畔?。多終端可以并行安排，這時每一個終端只有一個DL-SCH，每一個都動態(tài)映射到一組相應的頻率資源上，在調(diào)度中的一個基本的時間頻率單元也叫做一個資源塊。資源塊以及將數(shù)據(jù)映射到物理資源在第16章中將會詳細描述，但是原則上一個資源塊就是頻率域上的帶寬180kHz的單元。在每一個1ms的調(diào)度間隔中，會給終端分配相應數(shù)量的資源塊，以接收DL-SCH傳送的數(shù)據(jù)，這是一個用于物理層處理的分配，在第16章中會詳盡描述。調(diào)度也同時負責選擇合適的傳

15、輸塊的大小，調(diào)制方法和天線映射（多天線傳輸?shù)那闆r）。由于調(diào)度器可以控制數(shù)據(jù)率，RLC分割和MAC復用技術(shù)也要受到調(diào)度決定的影響，下行線路調(diào)度的輸出結(jié)果可以從圖15.1中看出。盡管調(diào)度策略是實現(xiàn)上區(qū)分的而且3GPP并沒有對它做特別的規(guī)范，但是大多數(shù)不同調(diào)度程序的總體目標，都是利用移動終端之間的信道變化，在有利的信道條件下，分配相應資源來傳輸數(shù)據(jù)到終端。在這方面，LTE調(diào)度的操作與HSDPA下行鏈路的調(diào)度是相似的。然而，由于LTE下行信道傳輸中使用OFDM方案，LTE可以同時在時域和頻域上來使用信道變化，而HSDPA只能在時域中利用信道變化信息，這已經(jīng)在第14章中介紹過并且在圖14.1中加以描述過

16、。LTE所支持的帶寬更大，受到頻率選擇性衰落相應更多，因此相比于時域信道變化的調(diào)度，頻域信道變化的信息也相當重要。特別是在低速環(huán)境下，時域的信道變化相對于許多服務的延時要求來說較緩慢，這時，利用頻域的信道變化就會非常有利。信道依賴性調(diào)度所需要的下行信道條件信息，是通過信道質(zhì)量報告的形式，從移動終端反饋到eNodeB。信道質(zhì)量報告，也叫做信道質(zhì)量指數(shù)（CQI），包括頻域上的瞬時信道質(zhì)量，在使用空分復用技術(shù)下，還包括必要的信息以決定合適的天線處理。CQI是基于對下行信道的參考信號的測量而獲得的。但是，其他獲得信道信息的來源，如通過TDD操作中的互易性，也可以作為CQI報告的補充，以被特定實現(xiàn)的調(diào)度

17、所使用。除了信道質(zhì)量，一個高性能的調(diào)度程序也要把緩沖狀態(tài)和優(yōu)先級考慮到調(diào)度決定中。服務類型以及訂購類型的不同，都會影響調(diào)度的優(yōu)先級。例如昂貴的訂購服務的IP語音用戶，即使在系統(tǒng)高負荷時，也應該保證它的服務質(zhì)量，而下載文件和低資費訂購服務的用戶，要保證使用資源時不能影響其他人的服務支持。干擾協(xié)調(diào)，在第14章中提到，是為了把小區(qū)間的干擾控制到比較低的程度，它也是調(diào)度的一部分。由于調(diào)度策略在規(guī)范上沒有固定標準，干擾協(xié)調(diào)技術(shù)的使用因設(shè)備商而異，并且從使用簡單的高階重用部署的方案到更先進的方案都有可能。15.2.3上行調(diào)度上行調(diào)度的基本功能與下行信道相似，也就是在每一個1ms的時間間隔內(nèi)動態(tài)決定，在這1

18、ms中，哪些移動終端可以在用什么資源上在UL-SCH上傳輸數(shù)據(jù)。HSPA中也使用上行信道的調(diào)度，但由于使用不同的多址接入方案，HSPA和LTE在這方面上還是有很大的不同。在HSPA中，共享的上行資源主要是在第10章所描述的基站上的可接受的干擾。HSPA上行信道調(diào)度只是設(shè)置一個移動終端允許產(chǎn)生的上行信道干擾的數(shù)量上限。在這個限制的基礎(chǔ)上，移動終端自動的選擇一個合適的傳輸格式。在一個非正交的上行信道例如在HSPA中，這個策略顯然是可行的。移動終端如果沒有用完其所有資源，則會在一個低功耗的模式下進行發(fā)射，從而減少干擾。因此可以通過統(tǒng)計復用的方法，使得一個移動終端的共享資源的剩余部分能夠被其他的移動終

19、端所使用。在HSPA中，由于上行信道中傳輸格式的選擇是在移動終端中完成的，因此需要發(fā)送帶寬外的信令來通知NodeB這種選擇。對于LTE來說，上行信道是正交的，eNodeB調(diào)度所控制的資源是時頻資源的一個個單元。一個被分配給終端但沒有被完全使用的資源，并不能被其他的終端所使用。因此，由于上行信道的正交性，和HSPA相比，如果讓移動終端來選擇傳輸格式，獲得的增益明顯會較小。從而，除了要分配時頻資源給移動終端外，eNodeB調(diào)度器還負責控制移動終端將使用的傳輸格式（載荷大小，調(diào)制方案）。調(diào)度器已經(jīng)知道移動終端正在使用的傳輸格式，這就不需要從終端到eNodeB的帶外控制信令。由于控制信令的接收需要高可

20、靠性，帶外控制信令每一比特的成本比帶寬內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸成本高許多，考慮到這一點，從覆蓋率的角度看，LTE沒有使用帶外控制信令是非常有優(yōu)勢的。盡管事實上是eNodeB調(diào)度程序決定終端的傳輸格式，還是要指出很重要的一點，那就是上行調(diào)度的決定是在每一個終端上執(zhí)行，而不是在每一個無線承載上。因此，盡管控制終端的有效載荷大小是在eNodeB中，終端仍然負責是選擇哪一個無線承載來獲取數(shù)據(jù)。因此，移動終端自動處理邏輯信道的復用。這可以在圖15.4的右半部分看出，圖中eNodeB控制傳輸格式，移動終端控制邏輯信道的復用。作為對比，下行的相應情況也在左半部分給出，圖中eNodeB同時控制傳輸格式和邏輯信道的復用這兩者

21、。在移動終端中，無線承載的復用是根據(jù)規(guī)則來確定的，規(guī)則中的參數(shù)可以通過eNodeB發(fā)送的RRC信令來配置。每一個無線承載都被指定一個優(yōu)先級別和優(yōu)先級的比特率。然后移動終端根據(jù)比特率優(yōu)先級，進行無線承載的復用，這樣通過使用優(yōu)先級的形式而服務各種無線承載。如果還有剩余資源，在完成比特率優(yōu)先級之后，這些剩余資源再按優(yōu)先級別的順序分給無線承載。為了輔助上行鏈路調(diào)度的決定，移動終端可以發(fā)送一條MAC消息作為調(diào)度信息給eNodeB。顯然，這需要移動終端已經(jīng)獲得調(diào)度的資源保證，才能發(fā)送這個信息。當還沒有獲得調(diào)度的資源保證時，可以使用指示器來標記移動終端需要上行資源，這個指示器是作為L1/L2控制信號結(jié)構(gòu)的一

22、部分，詳細介紹見第16章。信道依賴性調(diào)度一般是使用在下行鏈路中。原則上，它也可以用在上行鏈路中。只是，對上行的信道質(zhì)量估計沒有下行那么直接。為了估計信道質(zhì)量，eNodeB只要發(fā)送同樣的參考信號給小區(qū)內(nèi)的所有終端，這些終端只要檢測這個終端共享的參考信號，可以估計出各自的下行鏈路的信道條件。而對于上行，為了得到信道質(zhì)量的估計，各個終端需要發(fā)送一個極佳質(zhì)量的參考信號。LTE支持這樣一個極佳參考信號的發(fā)送，但是開銷也變得極大，第16章將會講到。因此，在上行鏈路中，作為信道依賴性調(diào)度的補充或者另一種選擇，提供上行分集的辦法也是非常重要的。15.2.4混合ARQ在LTE中采用軟結(jié)合的混合ARQ，類似于HS

23、PA中的混合ARQ服務的功能提供對抗傳輸錯誤的健壯性。它也是在第11章所描述的增強容量的工具。因為混合ARQ的重傳是很快的，許多的服務允許一個或多個重傳，因此形成一個隱性（閉環(huán)）的比特率控制機制。與HSPA相似，混合ARQ協(xié)議是MAC層的一部分，而軟結(jié)合操作由物理層來完成。顯然，混合ARQ并不是適合所有的傳輸類型。例如，在廣播傳輸中，同樣的信息傳輸?shù)讲煌挠脩?，就不需要混合ARQ，因此混合ARQ只適合DL-SCH和UL-SCH。LTE混合ARQ協(xié)議與HSPA中的相應協(xié)議相似，即在HSPA中使用的多重停止等待處理。接收到傳輸塊后，接收端嘗試對傳輸塊進行譯碼，并且以一個單獨的ACK/NAK來通知發(fā)

24、送端譯碼的結(jié)果，以指出譯碼是否正確還是需要重傳。在上行和下行信道傳輸?shù)腁CK/NAK的細節(jié)可以在第16章中找到。為了減少開銷，可以只使用一個比特表示ACK/NAK。顯然，接收端需要知道接收到的ACK/NAK是與哪個混合ARQ進程相關(guān)聯(lián)的。這與HSPA使用的是相同的方法，在HSPA中，ACK/NAK的時序用來將一個混合ARQ進程和一個ACK/NAK相關(guān)聯(lián)，這在圖15.6中可以看出。注意，在TDD操作中，某一個混合ARQ進程中的數(shù)據(jù)接收和ACK/NAK的傳輸之間的時間關(guān)系，也被上行和下行信道的時間分配所影響。與HSPA類似，下行信道的混合ARQ操作是基于異步協(xié)議的。因此下行信道的重傳可能發(fā)生在原傳

25、輸后的任何時候，并且使用顯性的混合ARQ進程號，用于指出關(guān)聯(lián)到哪一個處理。而上行的重傳，是基于同步協(xié)議的，重傳發(fā)生在原傳輸之后的一個預先知道的時間，因而隱性的處理號能夠被推導出來。這兩種類型在圖15.5中可以看出。在一個異步的混合ARQ協(xié)議中，每次重傳基本上如同原傳輸一樣進行調(diào)度。而在一個異步的協(xié)議中，原傳輸后被調(diào)度后，要求重傳的時間就已經(jīng)確定。但是，調(diào)度程序可以從eNodeB的混合ARQ實體中知道終端是否需要重傳。如圖15.6顯示的那樣，對于每個用戶，使用多重并行混合ARQ進程，可能導致從混合ARQ機制往上層傳送的數(shù)據(jù)包產(chǎn)生亂序的現(xiàn)象。舉例如圖所示，傳輸塊3需要重傳，而傳輸塊5在這之前被成功

26、地解碼。所以，需要某種形式的重組機制。成功解碼后，傳輸塊解復用到相應的邏輯信道，在每個邏輯信道利用序列號完成重組的過程。相比，HSPA的重組使用一個單獨的MAC序列號。之所以這樣，是因為HSPA是WCDMA的延伸，必須照顧到后向兼容性，引進HSPA時，RLC或者MAC體系需保持不變，第9章中有所介紹。而對于LTE，所有協(xié)議層均聯(lián)合起來設(shè)計，所以在設(shè)計中受的限制很少。然而，兩種系統(tǒng)的重組的基本原理還是相似的，只是使用不同的序列號?；旌螦RQ機制可以修改因為噪聲或者不可預測的信道變化所造成的傳輸錯誤。就如上面所描述的，RLC也負責請求重傳，這起初看起來是不必要的。然而，由于基于MAC層的混合ARQ

27、機制有能力處理絕大多數(shù)傳輸錯誤，使得RLC重傳很少有使用的必要，盡管如此，混合ARQ負責把無錯誤數(shù)據(jù)塊傳送到RLC，也會有偶爾失敗的情況，這樣導致傳送到RLC的無錯誤數(shù)據(jù)塊出現(xiàn)序列號上的縫隙。這通常是由于反饋信令出錯導致的，比如，一個NAK被發(fā)送端錯誤地解釋成ACK，而導致數(shù)據(jù)的丟失。這種情況發(fā)生的概率是1%的階數(shù)；對于需要TCP分組的無差錯虛傳輸?shù)腡CP服務來說，這個錯誤概率已經(jīng)相當高了。更確切地說，對于超過100Mbit/s的數(shù)據(jù)率下，需要分組丟失率低于105，基本上，TCP認為所有的分組丟失是由于網(wǎng)絡(luò)擁塞導致的。因此這些分組的丟失會觸發(fā)TCP的避擁塞機制，也就是相應地降低數(shù)據(jù)率，并且為了

28、保持高速數(shù)據(jù)率時的良好性能，RLC-AM提供保證（絕大多數(shù)）無差錯數(shù)據(jù)傳送到TCP的重要服務。所以，從上面的討論可知，在彼此上層使用兩種重傳機制的原因可以從反饋信令看出。由于混合ARQ機制針對的是快速的重傳，因此有必要以最快的速度發(fā)送一比特ACK/NAK狀態(tài)報告給發(fā)送端每個TTI一次。盡管原則上是可以使ACK/NAK反饋達到一個任意低的錯誤概率，但是這是以犧牲ACK/NAK很高的發(fā)送端功率為成本的。讓成本保持到一個合理水平，通常使得反饋錯誤率為1%左右，這也確定了混合ARQ的常駐錯誤率(residualerrorrate)。而相對于混合ARQ的ACK/NAK，RLC狀態(tài)報告的發(fā)送沒有那么頻繁，

29、所以獲得10-5或更低的錯誤率所需的成本相對較低。因此，混合ARQ和RLC的聯(lián)合使用可以兼顧較小的環(huán)回時間和較低的反饋開銷，這樣兩者可以互補。由于RLC和混合ARQ位于同一個節(jié)點，兩者之間的交互需要非常緊密。比如，如果混合ARQ機制檢測到不可恢復的錯誤，那么RLC狀態(tài)報告的傳輸可以立即觸發(fā)，而不是等待狀態(tài)報告周期性地傳輸。這可以使得RLC能更快地重傳丟失的PDUs。因此，在一定程度上，混合ARQ和RLC的聯(lián)合使用可以看做是一種重傳機制，這種機制帶有兩種狀態(tài)反饋。原則上，在HSPA中可以得到相同的討論。然而因為在HSPA中混合ARQ和RLC是在不同的節(jié)點中，要產(chǎn)生這種緊密的交互是不太可能的。15

30、.3物理層（PHY）物理層負責編碼，物理層的混合ARQ處理，調(diào)制，多天線處理，以及信號到合適的物理層時間頻率資源的映射。在圖15.7中給出了一個簡單的關(guān)于DL-SCH處理的框圖。被MAC層動態(tài)控制的物理層由灰色區(qū)域描述，而半靜態(tài)的物理層區(qū)域由白色描述。當在DL-SCH上的一個TTI上移動終端被調(diào)度時，物理層接收一個傳輸塊（當使用空間復用時是兩個傳輸塊）數(shù)據(jù)來傳輸。對于每一個傳輸塊，都被附加一個CRC，且對于被附加了CRC的傳輸塊是被單獨的編碼的。信道編碼率，包括率匹配，可以被傳輸塊大小、調(diào)制方案、以及為傳輸所分配的資源數(shù)量所決定。所有的這些量都由下行信道的調(diào)度器選擇。由混合ARQ協(xié)議控制所使用

31、的冗余版本，并且影響率匹配處理來產(chǎn)生正確的編碼碼組。最后，有空間復用技術(shù)時，多天線映射也由下行信道調(diào)度器所控制。被調(diào)度的移動終端接收到發(fā)送來的信號然后執(zhí)行反向的物理層處理。移動終端的物理層同樣也告知混合ARQ協(xié)議傳輸信號是否被正確的譯碼。這個信息被移動終端中的混合ARQ功能中的MAC部分所使用來決定是否需要重傳。物理層為UL-SCH的處理與DL-SCH非常一致。然而，要知道是eNodeB中的MAC調(diào)度器負責選擇移動終端的傳輸格式和分配給上行傳輸?shù)馁Y源，如15.2.3節(jié)的描述。UL-SCH物理層處理的簡單形式如圖15.8所示。其他下行傳輸信道，基本上是如同DL-SCH基于同樣的物理層處理，只是對

32、所使用的特性有一些限制。對于在BCH上系統(tǒng)信息的廣播，作為還沒有接入系統(tǒng)時的第一步，移動終端必須能接收到這個信息信道。因此，傳輸格式必須提前被終端所知道，而且在這種情況下沒有MAC層對任何傳輸參數(shù)的動態(tài)控制。對于在PCH上尋呼消息的傳輸，一定程度上，可以使用傳輸參數(shù)的動態(tài)自適應。通常，這種情況下的處理與一般的DL-SCH處理很相似。MAC可以控制調(diào)制、分配資源總量、以及天線映射。然而，由于在尋呼移動終端時，上行鏈路還沒有建立，終端沒有辦法傳送ACK/NAK，所以混合ARQ是無法使用的。MCH用在MBMS傳輸上，通常使用單頻網(wǎng)的操作，如第4章中所描述的那樣，單頻網(wǎng)是在指同一時間從多個小區(qū)發(fā)送相同格式、使用相同資源的信息。因此，MCH傳輸?shù)恼{(diào)度是需要在各相關(guān)小區(qū)之間同時協(xié)調(diào)的，這樣MAC對傳輸參數(shù)的動態(tài)選擇是不可能的。15.4LTE狀態(tài)在LTE中，一個移動終端可以處在圖15.9中所描述的多種狀態(tài)下。剛開機后，移動終端進入LTE-DETACHED狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，移動終端并不被網(wǎng)絡(luò)所知道。在終端與網(wǎng)絡(luò)能夠通信之前，終端需要通過隨機接入的步驟注冊到這個網(wǎng)絡(luò)，然后進入LTE_ACTIVE狀態(tài)。LTE-DETACHED狀態(tài)主要是開機時使用的狀態(tài)；一旦注冊到網(wǎng)絡(luò)后，移動終端就進入LTE-ACTIVE和LTE-IDLE這兩