LFSPCLTE协议原理.docVIP

LTE协议原理 课程目标： 了解LTE协议架构 了解LTE系统帧结构 了解LTE系统各层功能 目 录 第1章 系统概述 1 1.1 LTE整体架构 1 1.2 LTE协议架构 2 第2章 物理层协议 7 2.1 物理层功能 7 2.2 无线帧结构 9 2.3 物理信道 9 2.4 传输信道 10 2.5 传输信道与物理信道的映射 10 第3章 数据链路层 13 3.1 数据链路层概述 13 3.2 MAC子层协议 14 3.2.1 MAC子层的功能 14 3.2.2 逻辑信道 15 3.2.3 逻辑信道与传输信道的映射 16 3.2.4 MAC层的关键技术 16 3.3 RLC子层协议 18 3.3.1 TM模式 19 3.3.2 UM模式 19 3.3.3 AM模式 20 3.3.4 RLC PDU结构 21 3.4 PDCP子层协议 22 3.4.1 PDCP层功能 22 3.4.2 PDCP实体 24 3.4.3 PDCP PDU结构 25 第4章 RRC层协议 27 4.1 RRC层功能 27 4.2 RRC状态 27 4.3 RRC层信令流程 29 4.3.1 广播流程 29 4.3.2 寻呼流程 29 4.3.3 RRC连接建立 30 4.3.4 RRC连接重配 30 4.3.5 RRC连接重建 30 4.3.6 RRC连接释放 31 第5章 NAS层协议 33 5.1 AS模型与NAS模型 33 5.2 NAS层协议状态及转换 34 5.3 NAS基本流程 36 5.3.1 NAS基本流程 36 5.3.2 NAS层功能和基本流程的映射关系 36 第6章 典型信令流程 39 6.1 开机附着流程 39 6.2 UE发起的service request流程 40 6.3 寻呼流程 41 6.3.1 寻呼流程-S_TMSI寻呼 41 6.3.2 寻呼流程- IMSI寻呼 42 6.4 TAU流程 42 6.4.1 IDLE下发起的TAU流程1 43 6.4.2 IDLE下发起的TAU流程2 43 6.4.3 Connected下发起的TAU流程 44 6.5 去附着 45 6.5.1 关机去附着 45 6.5.2 非关机去附着- IDLE下发起 46 6.5.3 非关机去附着- CONNECTED下发起 48 6.6 切换流程 48 系统概述 ( 知识点 ( LTE整体架构 接入层和非接入层 用户面协议架构 控制面协议架构 LTE整体架构 下图为LTE系统整体网络拓扑结构图。 图 1.11 LTE整体架构 与UMTS系统相比，LTE/SAE网络中无线传输技术、空中接口协议和系统结构等方面都发生了革命性的变化。对应的无线网络和核心网被称为E-UTRAN和EPC（Evolved Packet Core），并将整个网络系统命名为EPS（Evolved Packet System，演进的分组系统）。 在E-UTRAN中，eNodeB之间底层采用IP传输，在逻辑上通过X2接口相互连接，也就是常说的Mesh型网络。这样的网络结构设计，可以有效地支持UE在整个网络内的移动性，保证用户的无缝切换。每个eNodeB通过S1接口，与MME/S-GW相连接，而S1接口，也是采用了全部或部分Mesh型的连接形式，即一个eNodeB可用于多个MME/S-GW互连，反之亦然。 可以看出，与UTRAN系统相比，E-UTRAN系统将NodeB和RNC融合为一个网元eNodeB，因此，系统中将不再存在Iub接口，而X2接口类似于原系统中的Iur接口，S1接口类似于Iu接口。 具体来讲，eNodeB是指在UMTS系统NodeB原有功能基础上，增加了RNC的物理层、MAC层、RRC层、以及调度、接入控制、承载控制、移动性管理和小区间无线资源管理等功能，即eNodeB实现了接入网的全部功能。MME/S-GW则可以看成一个边界节点，作为核心网的一部分，类似于UMTS系统中的SGSN。 综上，新的网络结构可以带来以下好处： ● 网络扁平化使得系统延时减少，从而改善了用户体验，可开展更多业务； ● 网元数目减少，使得网络部署更为简单，网络的维护更加容易； ● 取消了RNC的集中控制，避免单点故障，有利于提高网络稳定性。 LTE协议架构 E-UTRAN系统的空中接口协议栈根据用途可以分为用户平面协议栈和控制平面协议栈。用户平面协议栈与UMTS系统相似，主要包括物理（PHY）层、媒体访问控制（MAC）层、无线链路控制（RLC）层以及分组数据汇聚（PDCP）层四个层次，这些子层在网络侧均终止于eNodeB实体。如下图所示。 图 1.21 空中接口用户平面协议栈 控制平面协议栈如下图所示。 图 1.22 空中接口控制