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 【LTE每天一課】第六課：LTE的空中接口
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第六課：LTE的空中接口


LTE空中接口
概述
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�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)議實體位于UE和ENB網(wǎng)絡(luò)實體內(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和移動管理實體MME內(nèi)，主要負(fù)責(zé)對非接入層的控制和管理。


…………
…………
信道的定義和映射關(guān)系
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)模鼤付?/font>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。


…………
…………


LTE空中接口的分層結(jié)構(gòu)

LTE空中接口采用分層結(jié)構(gòu)，與WCDMA空中接口的分層結(jié)構(gòu)一模一樣，從上到下也是分為RRC-PDCP-RLC-MAC-PHY等幾個層次，其中RRC屬于網(wǎng)絡(luò)層，PDCP、RLC和MAC屬于鏈路層，PHY屬于物理層。因此，如果熟悉WCDMA空中接口的話，LTE空中接口的結(jié)構(gòu)應(yīng)該不會感到陌生。

接下來簡要介紹各個層次的功能。

RRC無線資源控制負(fù)責(zé)LTE空中接口的無線資源分配與控制，還承擔(dān)了NAS信令的處理和發(fā)送工作。由于RRC承擔(dān)了LTE 空中接口的無線資源管理工作，可以看成LTE空中接口的大腦，是LTE 空中接口最重要的組成部分。從RRC的功能看，LTE空中接口與WCDMA空中接口沒有什么區(qū)別。

PDCP是LTE空中接口的一個顯著變化，在WCDMA中盡管定義了PDCP，但是并沒有實施，PDCP是可有可無的；在LTE中，PDCP成了必須的一個子層。理解PDCP還是要從控制面與用戶面分別看。控制面上PDCP執(zhí)行加密以及完整性保護(hù)。用戶面上PDCP執(zhí)行加密、包頭壓縮以及切換支持（也就是順序發(fā)送以及重復(fù)性檢查）。

RLC LTE的RLC與WCDMA的RLC大同小異：也分為3種工作模式：TM、UM以及AM。不過由于LTE取消了CS域，沒有了CS相關(guān)的承載和信道，結(jié)構(gòu)變得比較簡單。另外，加密的工作也從RLC中取消了。

MAC是LTE與WCDMA空中接口功能接近，但是實施方式差異比較大的地方。比如隨機(jī)接入是MAC的主要任務(wù)，LTE與WCDMA都具備，但是實施方法差異很大，LTE還引入了無競爭的隨機(jī)接入。

LTE的物理層反映了LTE的鮮明技術(shù)特點：OFDM+多天線，其中的時頻結(jié)構(gòu)、參考信號的位置、物理信道的種類，都是LTE所特有的。但是，LTE依舊保留了Turbo編碼以及QAM的調(diào)制方式。

詳解PDCP

PDCP：Packet Data Convergence Protocol，分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議。 PDCP協(xié)議發(fā)軔于WCDMA空中接口，壯大于LTE空中接口。

PDCP位于RLC子層之上，是L2的最上面的一個子層，只負(fù)責(zé)處理分組業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。PDCP主要用于處理空中接口上承載網(wǎng)絡(luò)層的分組數(shù)據(jù)，例如IP數(shù)據(jù)流。

在WCDMA空中接口中，PDCP的功能主要是壓縮IP數(shù)據(jù)包的包頭。由于IP數(shù)據(jù)包都帶有一個很大的數(shù)據(jù)包頭（20字節(jié)），僅僅傳輸這些頭部信息就需要大量的無線資源，而這些頭部信息往往又可壓縮，為了提高IP數(shù)據(jù)流在空中接口上的傳輸效率，需要對IP數(shù)據(jù)包頭部信息進(jìn)行壓縮。但是WCDMA現(xiàn)網(wǎng)對IP包頭壓縮需求并不迫切，因此現(xiàn)網(wǎng)沒有實施PDCP。

在LTE空中接口中，PDCP的功能變得不可或缺，這是由于LTE中拋棄了CS域，必須采用VoIP，而VoIP的數(shù)據(jù)包尺寸很小，IP包頭就成了很大的累贅，必須壓縮。LTE的PDCP的功能還進(jìn)行了延伸，將加密功能也收歸旗下，因此也就從僅僅處理用戶面擴(kuò)展到了用戶面以及控制面大小通吃。LTE的PDCP甚至還加入了無損切換的支持。LTE空中接口中PDCP由規(guī)范TS36.323定義。

從PDCP上，我們看到了一個跑龍?zhí)椎牡轿枧_主角的華麗變身過程。



外一篇：LTE和FDD LTE的工作頻段

TD-LTE的工作頻段

在R8中，TDD可用的頻段從33到40號，有8個。其中B38：2.57~2.62GHz，可全球漫游；B39：1.88~1.92GHz，這是國內(nèi)TD-SCDMA的頻段；B40：2.3~2.4GHz，可全球漫游。B是Band的縮寫，代表頻段的意思。
這些頻段中，中國移動采用B38以及B39來實施室外覆蓋，B40來實施室內(nèi)覆蓋。B38、B39、B40在中國移動分別又有綽號：D頻段、F頻段和E頻段。
到了R10，3GPP又引入了新的TDD頻段，其中B41為2500~2690MHz，非常重要。因為中國政府已經(jīng)宣布，將B41的全部頻段用于TD-LTE。

FDD LTE的工作頻段


在R8中，第一個工作頻段是3G的2.1GHz頻段，不過由于3G系統(tǒng)正在使用，因此，第7個工作頻段B7，也就是2.6GHz的頻段成為LTE部署時的第一個頻段，目前在北歐商用。值得一提的是，Band7上下行的中間就是TDD的B38。
由于2.6G覆蓋能力弱，因此美國商用系統(tǒng)，例如Verizon、AT&T采用了700M的頻段，其中Verizon為B13，AT&T主要是B17。
從全球的角度看，目前國際上LTE1800的造勢活動很熱鬧，LTE1800就是原來的GSM1800，稱為B3。
對中國而言，B3還是很有商用價值的，特別適合聯(lián)通。對于電信來說，B1應(yīng)該是首選。
因為圖文較多，文章中大部分省略，請大家下載附件閱讀吧。

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    發(fā)表于 2013-06-13 12:02:14 
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    發(fā)表于 2013-06-13 12:49:57 
    學(xué)習(xí)一下謝謝分享

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    發(fā)表于 2013-06-13 14:07:21 
    不錯，掛上來的挺及時的。。。。。

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    發(fā)表于 2013-06-13 14:13:49  QQ
    恩，謝謝管理員更新，辛苦了！謝謝，希望繼續(xù)�。�！

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    一個人如果想做他喜歡的事情 就一定要做很多他不喜歡的事情 很多很多。
     
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    發(fā)表于 2013-06-13 14:25:18 
    謝謝分享了。。。。。

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    發(fā)表于 2013-06-13 14:28:53 
    繼續(xù)學(xué)習(xí)中，謝謝分享哈。

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    發(fā)表于 2013-06-13 16:15:47 
    下載看了，比第五節(jié)講的好。

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    發(fā)表于 2013-06-13 16:22:46 
    物理HARQ指示信道筆誤成“HARO”了

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    發(fā)表于 2013-06-13 21:03:41 
    過來學(xué)習(xí)了！加油

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    支持提供。

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    發(fā)表于 2013-06-14 07:04:01  QQ
    開始學(xué)學(xué)LTE的東東了！這個講課講義還是不錯的！

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    發(fā)表于 2013-06-14 09:09:49 
    學(xué)習(xí)了，謝謝分享！!

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    發(fā)表于 2013-06-14 09:09:56  QQ
    從第一課看到第六課，收獲豐厚，感謝論壇大神的無私奉獻(xiàn)�。�！大家早安哈，努力工作嘍�。。�

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