【LTE知識】LTE空中接口信道和映射關(guān)系

時(shí)間：2015-03-05　來源：中國集群通信網(wǎng)　作者：陳國棟　點(diǎn)擊：次

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空中接口是指終端與接入網(wǎng)之間的接口，簡稱Uu口，通常也成為無線接口。在LTE中，空中接口是終端和eNodeB之間的接口�？罩薪涌趨f(xié)議主要是用來建立、重配置和釋放各種無線承載業(yè)務(wù)的�？罩薪涌谑且粋€(gè)完全開放的接口，只要遵守接口規(guī)范，不同制造商生產(chǎn)的設(shè)備就能夠互相通信。

空中接口協(xié)議棧主要分為三層兩面，三層是指物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層，兩面是指控制平面和用戶平面。從用戶平面看，主要包括物理層、MAC層、RLC層、PDCP層，從控制平面看，除了以上幾層外，還包括RRC層，NAS層。RRC協(xié)議實(shí)體位于UE和ENB網(wǎng)絡(luò)實(shí)體內(nèi)，主要負(fù)責(zé)對接入層的控制和管理。NAS控制協(xié)議位于UE和移動(dòng)管理實(shí)體MME內(nèi)，主要負(fù)責(zé)對非接入層的控制和管理。

1.空中接口用戶面協(xié)議棧結(jié)構(gòu)

2.空中接口控制面協(xié)議棧結(jié)構(gòu)

LTE沿用了UMTS里面的三種信道，邏輯信道，傳輸信道與物理信道。從協(xié)議棧的角度來看，物理信道是物理層的，傳輸信道是物理層和MAC層之間的，邏輯信道是MAC層和RLC層之間的，它們的含義是：

（1）邏輯信道，傳輸什么內(nèi)容，比如廣播信道（BCCH），也就是說用來傳廣播消息的；

（2）傳輸信道，怎樣傳，比如說下行共享信道DL-SCH，也就是業(yè)務(wù)甚至一些控制消息都是通過共享空中資源來傳輸?shù)�，它會指定MCS，空間復(fù)用等等方式，也就說是告訴物理層如何去傳這些信息；

（3）物理信道，信號在空中傳輸?shù)某休d，比如PBCH，也就是在實(shí)際的物理位置上采用特定的調(diào)制編碼方式來傳輸廣播消息了。

1. 物理信道

物理層位于無線接口協(xié)議的最底層，提供物理介質(zhì)中比特流傳輸所需要的所有功能。物理信道可分為上行物理信道和下行物理信道。

LTE定義的下行物理信道主要有如下6種類型：

（1）物理下行共享信道（PDSCH）：用于承載下行用戶信息和高層信令。

（2）物理廣播信道（PBCH）：用于承載主系統(tǒng)信息塊信息，傳輸用于初始接入的參數(shù)。

（3）物理多播信道（PMCH）：用于承載多媒體/多播信息。

（4）物理控制格式指示信道（PCFICH）：用于承載該子幀上控制區(qū)域大小的信息。

（5）物理下行控制信道（PDCCH）：用于承載下行控制的信息，如上行調(diào)度指令、下行數(shù)據(jù)傳輸是指、公共控制信息等。

（6）物理HARO指示信道（（PHICH）：用于承載對于終端上行數(shù)據(jù)的ACK/NACK反饋信息，和HARO機(jī)制有關(guān)。

LTE定義的上行物理信道主要有如下3種類型：

（1）物理上行共享信道（PUSCH）：用于承載上行用戶信息和高層信令。

（2）物理上行控制信道（PUCCH）：用于承載上行控制信息。

（3）物理隨機(jī)接入信道（PRACH）：用于承載隨機(jī)接入前道序列的發(fā)送，基站通過對序列的檢測以及后續(xù)的信令交流，建立起上行同步。

2. 傳輸信道

物理層通過傳輸信道向MAC子層或更高層提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，傳輸信道特性由傳輸格式定義。傳輸信道描述了數(shù)據(jù)在無線接口上是如何進(jìn)行傳輸?shù)�，以及所傳輸�(shù)臄?shù)據(jù)特征。如數(shù)據(jù)如何被保護(hù)以防止傳輸錯(cuò)誤，信道編碼類型，CRC保護(hù)或者交織，數(shù)據(jù)包的大小等。所有的這些信息集就是我們所熟知的"傳輸格式"。

傳輸信道也有上行和下行之分。

LTE定義的下行傳輸信道主要有如下4種類型：

（1）廣播信道（BCH）：用于廣播系統(tǒng)信息和小區(qū)的特定信息。使用固定的預(yù)定義格式，能夠在整個(gè)小區(qū)覆蓋區(qū)域內(nèi)廣播。

（2）下行共享信道（DL-SCH）：用于傳輸下行用戶控制信息或業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。能夠使用HARQ；能夠通過各種調(diào)制模式，編碼，發(fā)送功率來實(shí)現(xiàn)鏈路適應(yīng)；能夠在整個(gè)小區(qū)內(nèi)發(fā)送；能夠使用波束賦形；支持動(dòng)態(tài)或半持續(xù)資源分配；支持終端非連續(xù)接收以達(dá)到節(jié)電目的；支持MBMS業(yè)務(wù)傳輸。

（3）尋呼信道（PCH）：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)不知道UE所處小區(qū)位置時(shí)，用于發(fā)送給UE的控制信息。能夠支持終端非連續(xù)接收以達(dá)到節(jié)電目的；能在整個(gè)小區(qū)覆蓋區(qū)域發(fā)送；映射到用于業(yè)務(wù)或其他動(dòng)態(tài)控制信道使用的物理資源上。

（4）多播信道（MCH）：用于MBMS用戶控制信息的傳輸。能夠在整個(gè)小區(qū)覆蓋區(qū)域發(fā)送；對于單頻點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)支持多小區(qū)的MBMS傳輸?shù)暮喜�；使用半持續(xù)資源分配。

LTE定義的上行傳輸信道主要有如下2種類型：

（1）上行共享信道（UL-SCH）：用于傳輸下行用戶控制信息或業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。能夠使用波束賦形；有通過調(diào)整發(fā)射功率、編碼和潛在的調(diào)制模式適應(yīng)鏈路條件變化的能力；能夠使用HARQ；動(dòng)態(tài)或半持續(xù)資源分配。

（2）隨機(jī)接入信道（RACH）：能夠承載有限的控制信息，例如在早期連接建立的時(shí)候或者RRC狀態(tài)改變的時(shí)候。

3. 邏輯信道

邏輯信道定義了傳輸?shù)膬?nèi)容。MAC子層使用邏輯信道與高層進(jìn)行通信。邏輯信道通常分為兩類：即用來傳輸控制平面信息的控制信道和用來傳輸用戶平面信息的業(yè)務(wù)信道。而根據(jù)傳輸信息的類型又可劃分為多種邏輯信道類型，并根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型，提供不同的傳輸服務(wù)。

LTE定義的控制信道主要有如下5種類型：

（1）廣播控制信道（BCCH）：該信道屬于下行信道，用于傳輸廣播系統(tǒng)控制信息。

（2）尋呼控制信道（PCCH）：該信道屬于下行信道，用于傳輸尋呼信息和改變通知消息的系統(tǒng)信息。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)沒有用戶終端所在小區(qū)信息的時(shí)候，使用該信道尋呼終端。

（3）公共控制信道（CCCH）：該信道包括上行和下行，當(dāng)終端和網(wǎng)絡(luò)間沒有RRC連接時(shí)，終端級別控制信息的傳輸使用該信道。

（4）多播控制信道（MCCH）：該信道為點(diǎn)到多點(diǎn)的下行信道，用于UE接收MBMS業(yè)務(wù)。

（5）專用控制信道（DCCH）：該信道為點(diǎn)到點(diǎn)的雙向信道，用于傳輸終端側(cè)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)存在RRC連接時(shí)的專用控制信息。

LTE定義的業(yè)務(wù)信道主要有如下2種類型：

（1）專用業(yè)務(wù)信道（DTCH）：該信道可以為單向的也可以是雙向的，針對單個(gè)用戶提供點(diǎn)到點(diǎn)的業(yè)務(wù)傳輸。

（2）多播業(yè)務(wù)信道（MTCH）：該信道為點(diǎn)到多點(diǎn)的下行信道。用戶只會使用該信道來接收MBMS業(yè)務(wù)。

4. 相互映射關(guān)系

MAC子層使用邏輯信道與RLC子層進(jìn)行通信，使用傳輸信道與物理層進(jìn)行通信。因此MAC子層負(fù)責(zé)邏輯信道和傳輸信道之間的映射。

（1）邏輯信道至傳輸信道的映射