目錄

1. LTE空口協議棧

2. 載波聚合對空口協議棧影響

2.1 載波聚合對空口協議棧影響的總體架構

2.2?L3 RRC層影響

2.3 L2 PDCP層影響

2.4 L2 RLC層影響

2.5 L2 MAC層影響

2.6?L1 PHY層影響

2.7 L0 Radio層影響

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1. LTE空口協議棧

• L0 RF:?

負責模數轉換、射頻調制、無線電磁波的收與發。

• L1 PHY：

負責處理編譯碼、調制解調、多天線映射以及其它電信物理層功能。

最為復雜的一層，也是最考驗產品的一層協議。

實際設計中，涉及諸多算法也最能體現實際芯片的性能。和硬件緊密相關，需要協同工作。

• L2 MAC：

負責處理HARQ重傳與上下行調度。應該說，L2的精華就在這邊，重傳和調度能做好，對于整個產品來說，速率就能體現出來。

混合自動重傳請求（Hybrid Automatic Repeat reQuest，HARQ），是一種將前向糾錯編碼（FEC）和自動重傳請求（ARQ）相結合而形成的技術。

傳統的ARQ技術簡單地拋棄錯誤的數據，不做存儲，也就不存在合并的過程，自然沒有分集增益，往往需要過多地重傳、過長時間地等待。

HARQ的關鍵詞是存儲、請求重傳、合并解調。接收方在解碼失敗的情況下，保存接收到的數據，并要求發送方重傳數據，接收方將重傳的數據和先前接收到的數據進行合并后再解碼。這里面就有一定的分集增益，減少了重傳次數，進而減少了時延。

• L2 RLC（Radio Link Control，無線鏈路層控制協議）：

負責分段與連接、重傳處理，以及對高層數據的順序控制。

RLC提出了三種模式：透明模式（Transparent Mode，TM）、非確認模式（Unacknowledged Mode，UM）和確認模式（Acknowledged Mode，AM）。

一般來講，

AM模式典型用于TCP的業務，如文件傳輸，這類業務主要關心數據的無措傳輸；

UM模式用于高層提供數據的順序傳送，但是不重傳丟失的PDU，典型用于如Voip業務，這類業務最主要關心傳送時延；

TM模式則僅僅用于特殊的目的，如隨機接入。

• L2 PDCP（Packet Data Convergence Protocol分組數據匯聚協議）：

負責執行頭壓縮以減少無線接口必須傳送的比特流量。頭壓縮機制基于ROHC，PDHP層在控制面對RRC和NAS層消息進行完整性校驗，在用戶面不進行完整性校驗。以及對數據和信令的加密。

• L3 RRC（Radio Resource Control無線資源控制）：

支持終端和eNodeB間多種功能的最為關鍵的信令協議。

廣播NAS層和AS層的系統消息，尋呼功能，小區RRC連接建立、保持和釋放，端到端無線承載的建立、修改和釋放，移動性管理包括UE測量報告、小區切換、UE小區選擇和重選等。

RRC層協議終止于eNode?B。

• L3 NAS（Non-Access Stratum非接入層）：

處理UE和MME之間信息的傳輸，傳輸的內容可以是用戶信息或控制信息。如業務的建立、釋放或者移動性管理信息。

NAS層以下，我們稱為AS層（無線接入層），而NAS對于eNode B是透明的。

從上圖可以看到，eNode B是沒有這層協議的，所有NAS消息，對于他來說，就是過路。

NAS建立在AS層之上，它與接入信息無關，只是通過接入層的信令交互，在UE和MME之間建立起了信令通路，從而便能進行非接入層信令流程了。NAS子層則終止于MME。

2. 載波聚合對空口協議棧影響

2.1 載波聚合對空口協議棧影響的總體架構

2.2?L3 RRC層影響

（1）負責在基站一側建立和刪除所有的小區，包括primary Cell和Secondary Cells

（2）負責管理終端與基站之間的每個小區內L3?RRC信令面連接： L3 RRC連接的增加、刪除、重配.,

（3）在載波聚合CA的情況下，UE只與primary Cell建立L3 RRC信令面連接，與其他小區沒有L3 信令面RRC連接，只有L2的用戶面?RLC層連接。

• UE至于primary Cell建立L3的RRC信令面連接，與Secondary Cells不建立L3的RRC信令面連接.
• primary Cell負責UE attach
• primary Cell負責UE的移動性管理
• primary Cell負責UE的測量
• primary Cell負責通過RRC，動態的通知UE, 在MAC層加入或退出Secondary Cells的用戶面調度.

（4）Secondary Cell支持通過RRC消息管理以MAC層調度為基礎的SCell的激活與去激活，以便UE節省電量

（5）對于核心網，UE所在的primary Cell是統一的對外接口。

2.3 L2 PDCP層影響

無影響。

2.4 L2 RLC層影響

（1）RRL層看不到載波聚合中的不同的小區

（2）UE只與主小區建立RLC連接，與從小區不建立RLC連接。

（3）主小區RLC連接，承載了載波聚合中所有無線小區中用戶面的數據，因此增加了主小區RLC鏈路層中數據量。

2.5 L2 MAC層影響

（1）負責為UE在“主Cell”和所有“從Cell”用戶面數據的調度。

（2）“從Cell”中UE用戶名數據的調度，受控與主cell MAC層的調度。

（3）每個Cell負責各自的混合自動重傳請求HARQ.

（4）負責載波聚合時，UE在不同小區內數據的聚合與分離， 稱為UE Mux

（5）LAA輔助小區或從小區沒有SIB和MIB調度

2.6?L1 PHY層影響

（1）每個小區是獨立的，不區分主小區和從小區，因此L1看到的是小區載波。

（2）每個小區有自己獨立的TB和RB無線資源。

（3）UE需要與主小區（PCell）建立獨立的物理層下行控制信道PDCCH（Physical Downlink Control Channel）和獨立的物理層上行控制信道PUCCH，用于小區在物理層直接控制UE數據面的行為。

RRC Reconfiguration，從小區的幀結構，幀的長度等信息，基站就是通過PDCCH下發給UE的。

（4）UE與每個從小區（SCell）可選的建立獨立的物理層下行控制信道PDCCH信道

（3）UE與每個從小區（SCell）不建立獨立物理層上行控制信道PUCCH。

2.7 L0 Radio層影響

Radio層實際上看不到載波的聚合，只看到一個個獨立的小區天線載波，每個小區載波其實是對等的，并不區分是“主小區”還是“從小區”。

3. UE跨小區信令的RRC層控制(SCell的動態添加和刪除）

UE1:? 駐留在Pcell載波1

UE2:? 駐留在Pcell載波1，并使用SCell載波2，進行載波聚合

UE3:? 駐留在Pcell載波2，并使用SCell載波1和SCell載波3，進行載波聚合.

4 UE載波聚合實現方案1：在MAC層聚合（ UE跨小區載波調度）

跨小區調度是R10為UE引入的可選功能，它可以通過UE能力傳輸過程中，通過RRC激活或去激活。

優先選擇UE在MAC層進行載波聚合。

5 UE載波聚合實現方案2：在PHY層聚合

總結

以上是生活随笔為你收集整理的[4G5G专题-12]：功能-LTE载波聚合CA对空口协议栈的影响概述的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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