目录
第1章 RAN协议栈
1.1 LTE协议栈
- L1(物理层)
- PHY(Physical Layer,物理层)
- L2(数据链路层),又称无线网络层,实现了 LTE 的无线通信功能。
- PDCP(Packet Data Convergence Control,IP分组数据汇聚控制层)
- RLC(Radio Link Control,无线链路控制层)该层把无线链路传输的数据分为三种:透明传输TM、非确认模式UM、确认模式AM。
- MAC(Medium Access Control,媒体访问控制层),通过通过底层的物理媒介传递数据,即MAC层控制物理媒介(无线物理层信道)来传输数据。
- L3(网络层),又称传输网络层,采用 IP 传输技术对终端用户面和控制面数据进行传输。
- RRC(Radio Resource Control,无线资源控制层)
- NAS(Non Access Stratum,非接入层协议)
1.2 NR协议栈
1.3 NR数据面
第2章 MAC层协议架构演进
2.1 MAC层架构概述
MAC上层为RLC层,下层则为物理层。
MAC层从4G LTE到5G NR的架构,变化不大,下面简述MAC层架构演进过程。
2.2 R8 LTE MAC层架构
2.3 R10 LTE MAC层架构
R10中的MAC架构如下所示。
其主要的变化在于HARQ模块的变化。
为了支持多载波聚合CA的功能,当配置了主载波+辅载波时,则MAC实体中,同一个用户将,有不止一个DLSCH和一个ULSCH传输信道,不同的载波,有各自的DLSCH与ULSCH传输信道。
主小区PCell有一个DLSCH信道和一个ULSCH信道
辅小区SCell也有一个DLSCH和一个ULSCH信道。
因此,DLSCH和ULSCH是不同小区分配给用户的资源。
R10中MAC层架构的变化实际上匹配了R10很多新功能的增加,比如载波聚合。
此架构一直延续到了R11和R12,支持了COMP(协同多点传输)等功能特性的调度。
2.4 R15 NR MAC层架构
R13开始一直到R15,也就是5G的出现,MAC层在终端测出现的一个最大的变化就是有了多个MAC实体,以支持双连接和多连接技术。
也可以理解为5G和4G R13之后的版本其MAC实体的架构没有明显的区别。
(1)多模的UE终端一侧:
当多模的UE终端:同时连接在两个基站(4G和5G)上时,对应于主基站的小区(MCG)和辅基站的小区(SCG),此时UE测的MAC架构将有两个MAC实体。每个MAC实体,对应一个technology, 4G or 5G。
每个MAC实体都支持DL-SCH、UL-SCH和随机接入信息的传输。
(2)在基站测:
双连接在基站测数据的分流发生在L2 PDCP层,且MCG和SCG分别有自己的L2 MAC层和L2 RLC层,因此MAC层和RLC层实际上架构的变化并不大。
第3章 L2 MAC两大组成部分
3.1 MAC层帧调度
(1)HARQ
DLSCH传输过来的数据,如果基站正常接收了,则回复ACK被ULSCH接收,否则回复NACK到ULSCH,此过程构成了MAC数据传输的一个核心功能,就是HARQ;
混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat reQuest,HARQ),是一种将前向纠错编码(FEC)和自动重传请求(ARQ)相结合而形成的技术。
(2)复用与解复用
将来自上层的SDU(服务数据包, 来自其他层未经过本层处理的数据包)包,复用成发送给下层PDU(协议数据包,经过本层处理,准备发给其他层的数据包)包,也就是TB块上,构成复用解复用的主要功能;
(3)用户优先级的处理
- 不同用户的优先级,
- 同一个用户,不同逻辑信道之间的优先级
(4)COMP(协同多点传输),以支持载波聚合CA功能。
3.2 信道以及信道映射
(1)逻辑信道:AC层和上层的业务接入点,关注的是传输什么内容,什么类别的信息。
信息首先要被分为两种类型:控制消息(控制平面的信令,如广播类消息、寻呼类消息)和业务消息(业务平面的消息,承载着高层传来的实际数据)
(2)传输信道:MAC层和物理层的业务接入点,关注的是怎样传?形成怎样的传输块(TB)
不同类型的传输信道对应的是空中接口上不同信号的基带处理方式,如调制编码方式、交织方式、冗余校验方式、空间复用方式等内容。
根据对资源占有的程度不同,传输信道还可以分为共享信道和专用信道。前者就是多个用户共同占用信道资源,而后者就是由某一个用户独占信道资源。
(3)逻辑信道与传输信道之间的映射
第4章 MAC层信道映射