红色为控制面数据,绿色为用户面数据。
E-UTRAN的无线接口协议框架
eNB功能:
1、 无线资源管理(无线承载控制、上下行动态资源分配\调度)
2、 IP头压缩与用户数据流加密
3、 UE附着时MME选择
4、 提供到S-GW的用户面数据的路由
5、 寻呼消息的调度与传输
6、 系统广播信息的调度与传输
7、 测量与测量报告的配置
MME功能:
1、 寻呼消息分发,负责按一定原则将寻呼消息分发到相关的eNB
2、 安全控制
3、 空闲状态的移动性管理
4、 SAE承载控制
5、 非接入层信令的加密与完整性保护
S-GW服务网关的功能:
1、 终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包
2、 支持由于UE移动性产生的用户平面切换
LTE系统数据传输过程包括两方面过程:上行调度过程和下行调度过程。 上行调度过程
1、UE向ENB请求上行资源
--Physical channel: PUCCH
--Message: SR (schedule request)
SR发送的周期以及在子帧中的位置由上层的配置决定。
UE需要告诉ENB自己要传输的数据量,同时SR中UE必须告诉ENB自己的identity (C-RNTI)。
根据上层的配置UE按照一定的周期在PUCCH的固定位置传输SR,而ENB对SR的发送者的识别是通过UE和ENB事先约定好的伪随机序列来实现的。当UE有发送数据的需求是,就把相应得SR置1,没有资源请求时SR为空。SR只负责告诉ENB是否有资源需求,而具体需要多少资源则由上层的信令交互告诉ENB。
在TS36.213中指定:Scheduling request (SR) using PUCCH format 1,不需要进行编码调制,用presence/absence携带信息。
2、上行信道质量测量
--Physical signal: sounding reference signal
--Physical channel: PUCCH
ENB给UE分配上行资源之前首先必须要知道上行信道的质量,如果UE的上行信道质量较好且有传输数据的需求,ENB才会给UE分配资源。
Sounding reference signal应该对UE和ENB都是已知的,ENB根据从UE接收到的sounding reference signal 和自己已知的信号的对比就可以知道当前上行信
道的质量了。当然,如果信道质量的变换很快,再加上空间信号传输的延迟估计的误差,由sounding reference signal测量出的信道质量可能会变得不准确。所以UE需要每过一段时间就发送sounding reference signal给ENB,以尽可能准确地得到当前信道的质量。
3、ENB分配资源并通知UE
--Physical channel: PDCCH
分配完资源后ENB还必须把分配的结果告诉UE,即UE可以在哪个时间哪个载波上传输数据,以及采用的调制编码方案。
E-UTRAN在每个TTI动态地给UE分配资源(PRBs & MCS),并在PDCCH上传输相应的C-RNTI。
4、UE接收资源分配结果的通知并传输数据
--Physical channel: PUSCH
UE首先接收ENB下发的资源分配通知,监视PDCCH以查找可能的上行传输资源分配,从common search space中获取公共信息,从UE specific search space中搜索关于自己的调度信息。根据搜索到的结果后就可以在PUSCH对应的PRB上传输数据信息。在上行链路中没有盲解码,当UE没有足够的数据填充分配的资源时,补0。
5、ENB指示是否需要重传
--Physical channel: PHICH
6、UE重传数据/发送新数据
下行调度过程
1、下行信道质量测量
ENB发送cell specific reference signal 给UE,UE估计CQI并上报给ENB。 CQI不仅告诉ENB信道的质量,还包含推荐的编码调制方式。
Periodic CQI reporting channel: PUCCH
Aperiodic CQI reporting channel: PUSCH
接收到的DCI format 0的CQI request设置为1时,UE非周期上报CQI、PMI和RI,上层可以半静态地配置UE周期性地上报不同的CQI、PMI和RI。
2、ENB分配下行资源
ENB根据下行信道的质量好坏自适应地分配下行资源(针对 UE选择不同的载波和slot)。下行链路中,E-UTRAN在每个TTI动态地给UE分配资源(PRBs & MCS)。
3、ENB在下行信道传输数据
Physical channel: PDSCH
根据资源分配的结果在PDSCH上填充数据, 并在PDCCH上传输相应的C-RNTI。
4、UE接收数据并判断是否需要发送请求重传指示
Physical channel: PUCCH
Physical channel: PDSCH
UE根据检测PDCCH信道,解码对应的PDSCH信息。UE根据PDCCH告知的DCI format在common search spaces中接收PDSCH 广播控制信息。此外,UE通过PDCCH UE specific search spaces接收PDSCH数据传输。
5、ENB重传数据/发送新数据。
第二篇:LTE学习小结
这两周主要学习了LTE的基础知识和基本测试流程。
基础知识
WiMAX:World interoperability for Microwave Access 全球微波接入互操作 LTE: Long-Term Evolution (UMTS)的长期演进
EPC:Evolved Packet Core 演进的包核心(核心网)
EPS:Evolved Packet System
E-UTRAN:Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network 演进型通用陆地无线接入网 SAE:System Architecture Evolution 体系架构演进
MME:Mobility Management Entity移动性管理实体
LTE 峰值速率:20Mhz系统带宽下 DL 100Mbit/s ,UL 50 Mbit/s
LTE 系统延迟:控制面从驻留(camped)状态类似于Idle到Active状态100ms以内
从睡眠(dormant)状态类似于Cell_PCH到Active状态50ms以内 用户面零负载和小IP包情况下用户单向延迟5ms以下
LTE容量:200 ~ 400 user/cell
LTE系统带宽支持:1.4MHz、3.0 MHz、5 MHz、10 MHz、15 MHz、20 MHz
LTE信道支持:TDD共享一条公共信道,DL、UL使用相同频率;FDD中DL、UL使用不同频率
LTE调制方式:OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)应用于LTE-DL SC-FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access)应用于LTE-UL MIMO:Multiple-in Multiple out 多输入多输出
multiple antennas:多天线技术
IMS:IP Multimedia Subsystem IP多媒体子系统
SGW:Serving Gateway 服务网关
PGW:Packet Data Network Gateway 交换网关
CQI:Channel Quality Indicator信道质量指标
CP:Cyclic Prefix 循环前缀
RS:Reference Signal 参考信号,通常也称为导频信号
RSRP:(Reference Signal Received Power)主要用来衡量下行参考信号的功率
RSRQ: (Reference Signal Received Quality)主要衡量下行特定小区参考信号的接收质量 RSSI:(Received Signal Strength Indicator)指的是手机接收到的总功率,包括有用信号、干扰和底噪
SINR:(Signal-to-Interference plus Noise Ratio)也就是信号干扰噪声比
LTE的9种传输模式:
1. TM1, 单天线端口传输:主要应用于单天线传输的场合
2. TM2,发送分集模式:适合于小区边缘信道情况比较复杂,干扰较大的情况,有时候也用于高速的情况, 分集能够提供分集增益
3. TM3,大延迟分集:合适于终端(UE)高速移动的情况
4. TM4,闭环空间复用:适合于信道条件较好的场合,用于提供高的数据率传输
5. TM5,MU-MIMO传输模式:主要用来提高小区的容量
6. TM6,Rank1的传输:主要适合于小区边缘的情况
7. TM7,Port5的单流Beamforming模式:主要也是小区边缘,能够有效对抗干扰
8. TM8,双流Beamforming模式:可以用于小区边缘也可以应用于其他场景
9. TM9, 传输模式9是LTE-A中新增加的一种模式,可以支持最大到8层的传输,主要为了提升数据传输速率