《华为LTE协议介绍》由会员分享，可在线阅读，更多相关《华为LTE协议介绍（106页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、LTE 协议介绍,2008-05,Contents,LTE概述与协议结构 L3协议分析 L2协议分析 L1协议分析,Page 3,E-UTRAN概述-背景,WCDMA R99版本的网络已经大范围部署并获得商用。 HSPA(HSDPA+HSUPA)网络技术使得WCDMA接入网的性能获得了显著增强。 HSPA以后(2009+) 无线业务对传输速率和效率的需求继续增长，运营商希望无线接入网络能达到有线ADSL连接的质量； 3GPP需要应对WiMAX等其他无线接入网络的竞争；,Page 4,E-UTRAN概述-网络需求,适应1.25MHz20MHz多种频谱带宽(paired or unpaired)；
2、 提高峰值速率：下行高于100Mbps ，上行高于50Mbps ； 提高频谱效率: 下行为HSPA的3-4倍, 上行为HSPA的2-3倍； 减小无线连接建立时间(100ms)以及接入网的环回时间(10ms)； 提高广播多播业务的速率 (达到1-3 Mbps)； 移动性：手机的移动速度可达350Km/h； 关注基于IP的业务； 简化协议、网络架构扁平化等。,Page 5,E-UTRAN空口技术-网络架构,网络架构更趋扁平化和简单化 减少网络节点可以降低系统复杂度以及传输和无线接入时延； 减少网络部署和维护成本；,GW,Page 6,LTE-EPC功能划分,Page 7,控制面协议栈,Page 8
3、,用户面协议栈,Page 9,Contents,LTE概述与协议结构 L3协议分析 L2协议分析 L1协议分析,Page 10,无线移动接入网的特征：无线+移动。前者带来传输协议栈的复杂性；后者导致用户位置不固定，大大提高系统复杂度（idle态、连接态） L3要做什么：业务通道管理、资源管理。无线接入网L3的着重点：配置L2/L1参数，支持用户业务的无线传输；移动性管理；无线资源管理 涉及3个外部接口：S1-MME、X2-C、LTE Uu S1-MME: 和EPC接口，主要涉及SAE承载管理、UE能力、移动性管理、S1接口管理 X2-C: 和其他eNB接口，主要涉及移动性管理和负载管理 LTE
4、 Uu: 和UE接口，主要涉及系统消息广播、寻呼、RRC连接管理、RB管理（业务建立重配释放，参数配置，QoS等）、移动性管理（测量、各种切换等）,L3简介,Page 11,RRC协议层主要功能,系统消息广播 RRC连接管理：寻呼、RRC连接建立/重配/释放 AS层安全管理：加密/完整性保护配置 建立/重配/释放用户Radio Bearer QoS参数映射 Radio Link Failure管理 测量控制、测量报告 切换（同频/异频/异系统） 其他（MBMS/RAN sharing/SON等）,Page 12,UE状态和状态切换,LTE只有两种RRC状态。和UMTS相比，大大简化系统复杂度
5、RRC-IDLE: eNB没有UE上下文。UE进行小区选择/重选，检视寻呼信道，可以接收MBMS数据 RRC-CONNECTED: eNB有UE上下文。 UE可以收发专用数据。根据UE活动性，可以通过DRX节省空口资源和UE耗电。,3个SRB,SRB0：支持CCCH。TM RLC（上下行均为TM，和UMTS不同） SRB1：DCCH，承载大多数RRC信令和所有NAS信令。AM RLC SRB2：DCCH，高优先级RRC信令。UM RLC or AM RLC NAS信令和RRC信令可以级联,Page 13,E-UTRA states and inter RAT mobility procedur
6、es, 3GPP,Page 14,Mobility procedures between E-UTRA and CDMA2000,Page 15,系统信息,系统信息包含UE接入网络需要了解的必要信息，以及其他要广播给UE的信息 SI (SYSTEM INFORMATION)和SIB (System Information Block) SI-M承载MIB，在BCH发送 SI-1承载SIB type1，在DL-SCH发送 其他SI在DL-SCH发送，可以承载多个SIB MIB固定40ms周期，在SFN mod 4=0的帧调度；SI-1固定80ms周期，在SFN mod 8=0的帧调度。其他SI动
7、态调度（PDCCH不指示具体的SI，即只有一个SI-RNTI），相关时间信息可在SI-1提供 每个SI在一个SI-window中发送。SI-window不重叠，所有的SI-window长度相同,Page 16,系统信息的修改,使用修改周期的概念，只有在修改周期起始点才能改变广播内容。一个修改周期内的广播内容不改变。如下图所示 对idle UE，使用paging通知系统消息改变；连接态UE在周期性特定时机检测SC-RNTI，如果检测到则下个修改周期系统消息改变 SI-1可使用tag指示除SI-M和SI-1的其他SI是否发生变化,Page 17,RRC连接管理,RRC连接建立：建立SRB1，UE从
8、idle到connected,RRC连接重配,修改RRC配置，包括建立/重配/释放Radio Bearer,Page 18,RRC连接重建,重建RRC连接，例如切换失败后、RLF后,RRC连接释放,Page 19,安全管理,RRC建立过程中，尚未建立S1连接时SRB1可以不启动加密和完整性保护。这时可以配置UE进行测量报告，但只有在启动安全模式后UE才接受HO命令 对SRB1，加密和完整性保护在一条消息/过程中激活，该消息是完整性保护的（未加密，响应消息相同），之后的消息同时启动加密和完整性保护。建立EPS承载的RRC重配消息必须进行完整性保护和加密（注意对时延的影响。注意可以不等待安全模式响
9、应） 其他SRB和TRB，一开始就使用加密 加密不可停止，但可使用dummy算法和/或dummy key (如紧急呼叫) 加密/完整性保护算法只有切换时才能修改 跨eNB切换时，key改变。Key是eNB specific的 eNB保证同一个key，同一个RB id，不使用重复的COUNT（重传除外）。可以使用intra-eNB HO或直接释放UE保证,使用RRC重配过程，没有专门的RB管理信令 必须在建立安全模式后才能进行,Radio Bearer管理,Page 20,安全管理,配置UE进行相关测量 覆盖相关：同频、异频、异系统（UTRAN/GERAN/CDMA2000） 其他测量：Traf
10、fic Volumn/质量/UE内部测量/定位 周期上报 & 事件上报 测量gap。目前协议尚未确定细节,测量,Page 21,切换,HANDOVER COMMAND进行系统内切换 异系统到E-UTRAN，RRC连接重配 E-UTRAN到异系统，MOBILITY FROM E-UTRA 到CDMA2000，HANDOVER FROM E-UTRA PREPARATION REQUEST,MBMS RAN sharing SON,其他,Page 22,S1主要功能,SAE承载管理 初始上下文建立 UE能力传送 移动性管理 寻呼 S1接口管理,移动性管理 负载管理 X2接口管理,X2主要功能,Pa
11、ge 23,Contents,LTE概述与协议结构 L3协议分析 L2协议分析 L2概述 PDCP协议层 RLC协议层 MAC协议层 L1协议分析,Page 24,一. L2功能简介,在无线接入网建立的跨空口的用户数据传输通道，为上层提供服务 为Serving Gateway和UE间提供数据传输通道 为接入网控制面（RRC）提供跨空口的数据传输通道，同时间接为NAS信令提供数据传输通道 由接入网控制面（RRC）进行配置 包括PDCP、RLC、MAC等,Page 25,L2下行协议栈,Page 26,L2上行协议栈,Page 27,Contents,LTE概述与协议结构 L3协议分析 L2协议分
12、析 L2概述 PDCP协议层 RLC协议层 MAC协议层 L1协议分析,Page 28,PDCP协议层主要功能,用户面数据传输 控制面数据传输 加密 完整性保护（控制面） 头压缩（用户面），支持RFC 3095/3843/4995/4996 映射到AM RLC的RB的PDCP序列号维护、切换时的重复检测 切换时的按序递交 基于时间的数据丢弃,Page 29,ROHC,Page 30,PDCP结构示意图,Page 31,控制面数据示意,Page 32,用户面数据示意 (映射在AM/UM RLC时),Page 33,用户面数据示意 (映射在UM RLC时),Page 34,控制PDU ROHC反馈
13、,Page 35,控制PDU PDCP状态报告,Page 36,映射在AM RLC TRB的切换,HO后，根据配置，UE发送PDCP状态报告（eNB可选择发送） UE负责下行数据的按序递交和重复检测 高层指示发生HO后，UE PDCP重发未得到确认的上行数据。如果收到eNB的状态报告，和状态报告一致 Target eNB负责上行数据的按序递交。Source eNB负责把非按序的数据转发给Target eNB eNB间不传递ROHC上下文,映射在UM RLC TRB以及SRB的切换,重新初始化状态变量Next_PDCP_TX_SN, Next_PDCP_RX_SN, TX_HFN and RX_
14、HFN 对TRB，要先处理相关数据；对SRB，丢弃所有数据,Page 37,Contents,LTE概述与协议结构 L3协议分析 L2协议分析 L2概述 PDCP协议层 RLC协议层 MAC协议层 L1协议分析,Page 38,RLC协议层主要功能,解决SDU到PDU的size匹配问题 支持TM、UM、AM三种模式 UM和AM RLC支持SDU的分段、级联 AM RLC支持ARQ AM RLC支持RLC PDU的重分段 AM RLC支持SDU重复检测 UM和AM RLC支持按序递交 UM和AM RLC支持SDU丢弃（根据PDCP指示） UM和AM RLC支持重建 复位机制（跨eNB切换时） 跨
15、eNB切换时，不传递RLC上下文,Page 39,RLC协议层示意图,Page 40,TM RLC 透明模式,不支持分段（UMTS是支持的），简化实现,UM RLC 非确认模式,接收端支持排序 接收端可以从底层获取PDU丢失信息，避免不必要的排序时延 接收端使用类似UMTS HSDPA的重排机制 SDU按序递交,AM RLC 确认模式,PDU size由MAC指示，非固定值 支持重分段，重分段次数不受限制 不仅维护PDU信息，必要时还要维护PDU内的segment 接收端使用类似UMTS HSDPA的重排机制 SDU按序递交（HO时除外，PDCP负责保证按序）,Page 41,ARQ,ARQ:
16、 重传RLC PDU或RLC PDU segment 基于状态报告或HARQ信息进行重传 上层可触发状态报告 发端维护发送窗口 收端维护接收窗口 收端维护状态报告窗口，只对窗口内的PDU反馈ARQ信息 Polling触发机制（最后数据发送、polling定时器超时、每发送若干PDU、每发送若干字节）,Page 42,UM PDU,FI(切分信息，2位)、E(1位)、SN(5位或10位，配置决定) 以上是没有LI的例子,Page 43,UM PDU,以上是没有LI的例子,Page 44,AM PDU,以上是没有LI的例子 RF (Re-segmentation Flag) 指示是PDU还是PDU segment P指示是否polling D/C指示PDU类型，控制还是数据,Page 45,AM PDU 奇数LI,Page 46,AM PDU 偶数LI,Page 47,AM PDU Segment No LI,LSF指示是否为最后一个segment,Page
