問題：在測(cè)試終端下載速率時(shí)，會(huì)遇到PDCP層，RLC層，PHY層速率，而這三個(gè)層的速率各不相同，如圖1所示，這是為什么呢？
圖1.某段時(shí)間PDCP層，RLC層，PHY層速率對(duì)比圖
為了回答這個(gè)問題，首先我們需要搞清楚的是LTE無線接入網(wǎng)（RAN）協(xié)議架構(gòu)，如圖2所示。
圖2. RAN協(xié)議架構(gòu)
無線接入網(wǎng)，不同實(shí)體的功能概述為[1]：
非接入層，NAS：處理UE和MME之間信息的傳輸，傳輸?shù)膬?nèi)容可以是用戶信息或控制信息。包括會(huì)話管理，用戶管理，安全管理等。NAS層以下，我們稱為AS層，而NAS對(duì)于eNode B是透明的，從上圖可以看到，eNode B是沒有這層協(xié)議的，所有NAS消息，對(duì)于他來說，就是過路。
無線資源控制層，RRC：支持終端和eNode B間多種功能的最為關(guān)鍵的信令協(xié)議。廣義上來說，還包括無線資源算法，實(shí)際應(yīng)用中的無線行為，都是由它來決定的。
分組數(shù)據(jù)融合協(xié)議，PDCP：執(zhí)行IP報(bào)頭壓縮，加密和完整性保護(hù)。系統(tǒng)為每一個(gè)設(shè)備的無線承載配置一個(gè)PDCP實(shí)體；
無線鏈路控制，RLC：負(fù)責(zé)分割/級(jí)聯(lián)、重傳控制、重復(fù)檢測(cè)和序列傳送到更上層。RLC以無線承載的形式向PDCP提供服務(wù)。系統(tǒng)為每一個(gè)終端的每個(gè)無線承載配置一個(gè)RLC實(shí)體；
媒體接入控制，MAC：控制邏輯系統(tǒng)的復(fù)用、混合ARQ重傳、上行鏈路和下行鏈路的調(diào)度。對(duì)于上行鏈路和下行鏈路，調(diào)度功能位于基站。MAC以控制信道的形式為RLC提供服務(wù)；
物理層，PHY：管理編碼/解碼、調(diào)制/解調(diào)、多天線映射以及其他典型的物理功能。物理層以傳輸信道的形式為MAC提供服務(wù)。
針對(duì)下行協(xié)議鏈路架構(gòu)如圖3所示，
圖3.LTE 協(xié)議架構(gòu)下行
LTE 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理過程被分解成不同的協(xié)議層，大致上可以分為三層結(jié)構(gòu)：
為了便于說明，我們以一個(gè)帶有3個(gè)IP數(shù)據(jù)包的實(shí)例來說明，如圖4所示。一個(gè)無線承載有兩個(gè)數(shù)據(jù)包，一個(gè)無線承載有一個(gè)數(shù)據(jù)包。PDCP執(zhí)行IP報(bào)頭壓縮，然后進(jìn)行加密，增加一個(gè)PDCP頭，用來攜帶終端解密所需要的信息；RLC層執(zhí)行級(jí)聯(lián)或分割，并添加一個(gè)RLC頭，該頭用于終端的按序發(fā)送并重傳情況下的鑒定。物理層為添加CRC以檢測(cè)錯(cuò)誤，并執(zhí)行編碼譯碼，并輸出所產(chǎn)生的信號(hào)。
圖4.LTE數(shù)據(jù)流實(shí)例
用戶數(shù)據(jù)流和信令流以IP包的形式進(jìn)行傳輸，在空口傳送之前，IP包將通過多個(gè)協(xié)議層實(shí)體進(jìn)行處理，到達(dá)eNodeB后，經(jīng)過協(xié)議層逆向處理，在通過S1/X2接口流向不同的EPS實(shí)體，這個(gè)流程可以用圖5表示。
圖5. LTE信令流和數(shù)據(jù)流
在LTE中，用戶面和控制面是明確分離開的。其中，負(fù)責(zé)傳送和處理用戶數(shù)據(jù)流的工作的協(xié)議稱為用戶面，負(fù)責(zé)傳送和處理系統(tǒng)協(xié)調(diào)信令的協(xié)議為控制面。
如上，就是對(duì)開篇問題的答案，開篇問題是：
在測(cè)試終端下載速率時(shí)，會(huì)遇到PDCP層，RLC層，PHY層速率，而這三個(gè)層的速率各不相同，如圖1所示，這是為什么呢？
參考文章：
[1]. Erik Dahlman, Stefan Parkvall. 4G, LTE-Advanced Pro and The Road to 5G, Third Edition
完
2018/12/13
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