LTE空中接口的分层结构

网络 4G/5G
LTE空中接口采用分层结构,与WCDMA空中接口的分层结构一模一样,从上到下也是分为RRC-PDCP-RLC-MAC-PHY等几个层次,其中RRC属于网络层,PDCP、RLC和MAC属于链路层,PHY属于物理层。

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LTE空中接口的分层结构

LTE空中接口采用分层结构,与WCDMA空中接口的分层结构一模一样,从上到下也是分为RRC-PDCP-RLC-MAC-PHY等几个层次,其中RRC属于网络层,PDCP、RLC和MAC属于链路层,PHY属于物理层。因此,如果熟悉WCDMA空中接口的话,LTE空中接口的结构应该不会感到陌生。

接下来简要介绍各个层次的功能。

RRC无线资源控制负责LTE空中接口的无线资源分配与控制,还承担了NAS信令的处理和发送工作。由于RRC承担了LTE 空中接口的无线资源管理工作,可以看成LTE空中接口的大脑,是LTE 空中接口最重要的组成部分。从RRC的功能看,LTE空中接口与WCDMA空中接口没有什么区别。

PDCP是LTE空中接口的一个显著变化,在WCDMA中尽管定义了PDCP,但是并没有实施,PDCP是可有可无的;在LTE中,PDCP成了必须的一个子层。理解PDCP还是要从控制面与用户面分别看。控制面上PDCP执行加密以及完整性保护。用户面上PDCP执行加密、包头压缩以及切换支持(也就是顺序发送以及重复性检查)。

RLC LTE的RLC与WCDMA的RLC大同小异:也分为3种工作模式:TM、UM以及AM。不过由于LTE取消了CS域,没有了CS相关的承载和信道,结构变得比较简单。另外,加密的工作也从RLC中取消了。

MAC是LTE与WCDMA空中接口功能接近,但是实施方式差异比较大的地方。比如随机接入是MAC的主要任务,LTE与WCDMA都具备,但是实施方法差异很大,LTE还引入了无竞争的随机接入。

LTE的物理层反映了LTE的鲜明技术特点:OFDM+多天线,其中的时频结构、参考信号的位置、物理信道的种类,都是LTE所特有的。但是,LTE依旧保留了Turbo编码以及QAM的调制方式。

详解PDCP

PDCP:Packet Data Convergence Protocol,分组数据汇聚协议。 PDCP协议发轫于WCDMA空中接口,壮大于LTE空中接口。

PDCP位于RLC子层之上,是L2的最上面的一个子层,只负责处理分组业务的业务数据。PDCP主要用于处理空中接口上承载网络层的分组数据,例如IP数据流。

在WCDMA空中接口中,PDCP的功能主要是压缩IP数据包的包头。由于IP数据包都带有一个很大的数据包头(20字节),仅仅传输这些头部信息就需要大量的无线资源,而这些头部信息往往又可压缩,为了提高IP数据流在空中接口上的传输效率,需要对IP数据包头部信息进行压缩。但是WCDMA现网对IP包头压缩需求并不迫切,因此现网没有实施PDCP。

在LTE空中接口中,PDCP的功能变得不可或缺,这是由于LTE中抛弃了CS域,必须采用VoIP,而VoIP的数据包尺寸很小,IP包头就成了很大的累赘,必须压缩。LTE的PDCP的功能还进行了延伸,将加密功能也收归旗下,因此也就从仅仅处理用户面扩展到了用户面以及控制面大小通吃。LTE的PDCP甚至还加入了无损切换的支持。LTE空中接口中PDCP由规范TS36.323定义。

从PDCP上,我们看到了一个跑龙套的到舞台主角的华丽变身过程。

责任编辑:林琳 来源: 移动通信网
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