LTE MAC功能及标准介绍
LTE中MAC层与随机接入过程的梳理
2.2 透传的 MAC PDU............................................................................................................9 2.3 随机接入响应的 MAC PDU ............................................................................................9 三、MAC 层与随机接入的关系（36.300-10.1.5/36.321）...................................................11
z
随机接入响应的 MAC 头的结构如下图：
该 MAC 头可由两种类型的子头构成（注意：这两类子头在同一个时间里是互斥的），
类型的区别由类型字段“T”来决定，T=0 即指示接下来呈现的是随机接入回退指示---”
BI”，T=1 期指示接下来呈现的是随机接入前导码标识---RAPID。
y
根据 MAC 子头中的“E”位置设置为“1”意味着接下来的字段中是否还有随机接入的
关于 RAR 消息的调度，UE 必须以 RA-RNTI 为地址解码 PDCCH 的调度信息，代表着 随机接入的时频信息，RA-RNTI 的计算公式为
RA-RNTI=1+t_id+10*f_id
y 中国移动 LTE 中由于常规的上下行子帧配比设置为 SA2，那么当 PRACH 配置索引为 3
时，那么无论何种情况随机接入，RA-RNTI 的值为 3，而当 PRACH 配置索引为 4 时， RA-RNTI 的值为 8。
详解LTE MAC层
LTE MAC层E-UTRA提供了两种MAC实体，一种是位于UE的MAC实体，一种是位于E-UTRAN 的MAC实体。
UE的MAC实体与E-UTRAN的MAC实体执行不同的功能，图3-3从UE 的角度给出一种MAC实体结构。
MAC结构和功能E-UTRA提供了两种MAC实体，一种是位于UE的MAC实体，一种是位于E-UTRAN 的MAC实体。
UE的MAC实体与E-UTRAN的MAC实体执行不同的功能，图1从UE的角度给出一种MAC实体结构。
根据图1，UE侧MAC层功能包括以下几个部分。
（1）逻辑信道与传输信道之间的映射。
（2）将来自一个或多个逻辑信道的MACSDU复用到一个传输块（TB），通过传输信道发给物理层。
（3）将一个或多个逻辑信道的MACSDU解复用，这些SDU来自于物理层通过传输信道发送的TB。
（4）调度信息上报。
（5）通过HARQ进行错误纠正。
（6）通过动态调度在UE之间进行优先级操作。
（7）同一个UE的逻辑信道间进行优先级的操作。
（8）逻辑信道优先级排序。
（9）传输格式选择。
图1UE侧MAC实体结构信道及信道映射MAC涉及的信道结构包括3方面内容：逻辑信道、传输信道和逻辑信道与传输信道之间的映射。
传输信道是MAC层和物理层的业务接入点，逻辑信道是MAC层和RLC层的业务接入点。
传输信道包括以下这些。
下行方向：BCH，广播信道；DL-SCH，下行共享信道；PCH，寻呼信道；MCH，多播信道。
上行方向：UL-SCH，上行共享信道；RACH，随机接入信道。
逻辑信道分为业务信道和控制信道，其中控制信道包括以下这些。
BCCH，广播控制信道；PCCH，寻呼控制信道；CCCH，公共控制信道；MCCH，多播控制信道；DCCH，专用控制信道。
业务信道包括以下这些。
DTCH，专用业务信道；MTCH，多播业务信道。
上行信道映射如图2所示。
图2上行信道映射下行信道映射如图3所示。
图3下行信道映射随机接入过程3.1随机接入过程产生的原因和分类LTE系统的随机接入过程产生的原因包括以下几种。
LTE各层功能
RRC协议实体位于UE和eNode B网络实体内，主要负责接入层的管理和控制，实现的功能包括：系统消息广播，寻呼建立、管理、释放，RRC连接管理，无线承载（Radio Bearer，RB）管理，移动性功能，终端的测量和测量上报控制。
PDCP层功能（1）用户面数据的头压缩与解压缩，只支持一种压缩算法，即ROHC（RObust Header Compression，鲁棒性头压缩）算法。
（2）数据传输（用户平面或控制平面）；（3）对PDCP SN 值的维护；（4）切换时对上层PDU的顺序递交；（5）底层SDU的重复检测；（6）对用户平面数据及控制平面数据的加密及解密；（7）控制平面数据的完整性保护及完整性验证；RLC层功能概括如下：（1）高层数据传输；（2）通过ARQ（Automatic Repeat request）机制进行错误修正（仅针对AM数据传输，CRC校验由物理层完成）；（3）RLC SDU串接、分段、重组（针对UM和AM数据传输）；（4）RLC SDU重分段（仅针对AM数据传输）；（5）RLC SDU重排序（针对UM和AM数据传输）；（6）RLC SDU重复检测（针对UM和AM数据传输）；（7）RLC SDU丢弃（针对UM和AM数据传输）；（8）协议错误检测（仅针对AM数据传输）；MAC层的各个子功能块提供以下的功能：（1）实现逻辑信道到传输信道的映射；（2）来自多个逻辑信道的MAC服务数据单元（SDU）的复用和解复用；（3）上行调度信息上报，包括终端待发送数据量信息和上行功率余量信息。
基于HARQ 机制的错误纠正功能；（4）通过HARO机制进行纠错；（5）同一个UE不同逻辑信道之间的优先级管理；（6）通过动态调度进行UE之间的优先级管理；（7）传输格式的选择，通过物理层上报的测量信息，用户能力等，选择相应的传输格式（包括调制方式和编码速率等），从而达到最有效的资源利用；（8）MBMS业务识别；（9）填充功能，即当实际传输数据量不能填满整个授权的数据块大小时使用。
关于3GPP的MAC标准介绍
BCCH
CCCH
DCCH
DTCH
Downlink Logical channels
下行链路映射关系
Downlink Transport channels
PCH
BCH
DL-SCH
协议数据单元
R/R/E/LCID sub-header R/R/E/LCID[/F/L] sub-header R/R/E/LCID/F/L sub-header R/R/E/LCID/F/L sub-header
发送侧HARQ操作
HARQ实体功能：
标识将发送数据的HARQ进程，并且把由物理层转发的接 收端的反馈（ACK/NACK信息），MCS和资源送达对应 的HARQ进程
HARQ进程：
发送侧每个进程维护一个HARQ缓存(位于MAC层)； 指示物理层参照CURRENT_IRV和传输定时采用冗余模式 发起一次传输 达到最大发送次数后，与RRC层和RLC层的交互
数据传输 无线资源分配
从物理层得到的服务
数据传输服务 HARQ反馈通知; 调度请求通知; 相关测量(如：信道质量指示(CQI)).
MAC层功能
提供逻辑信道与传输信道之间的映射； 逻辑信道复用：将来自一条或者不同逻辑信道的MAC SDUs复用 到传输块（TB）并在传输信道上发送至物理层； 传输信道解复用：将来自物理层的在传输信道承载的TB块解复为 一条或者不同逻辑信道上MAC SDUs； 调度信息报告; HARQ纠错; 通过动态调度实现不同UE之间的的优先级处理； 同一UE的不同逻辑信道之间的优先级处理； 划分逻辑信道优先级; 传输格式选择
信道映射关系
逻辑信道：
BCCH PCCH CCCH DCCH DTCH
ieee 802.11系列标准中mac帧的数据帧功能
ieee 802.11系列标准中mac帧的数据帧功能IEEE 802.11系列标准，也称为Wi-Fi标准，定义了无线局域网（WLAN）的媒体访问控制（MAC）层和物理层协议。
在MAC层，802.11标准定义了多种类型的帧，用于实现无线网络的通信和控制功能。
其中，数据帧是用于传输数据的一种帧类型。
数据帧在802.11 MAC层中起到了核心的作用。
其主要功能包括以下几点：数据传输：数据帧的主要功能是传输数据。
在无线网络中，数据帧用于在各个设备之间发送和接收数据。
当一个设备需要向另一个设备发送数据时，它会构造一个数据帧，并将数据放入帧的载荷中，然后发送该帧。
确认机制：为了确保数据的可靠传输，802.11引入了确认机制。
当接收设备成功接收到一个数据帧后，它会发送一个确认帧（ACK帧）给发送设备，表示数据已成功接收。
如果发送设备在一定时间内未收到确认帧，它会重新发送数据帧，直到收到确认或达到重传次数上限。
流量控制：802.11标准使用了一种叫做“帧间间隔”（Interframe Spaces, IFS）的机制来控制流量。
当一个设备发送完一个数据帧后，它必须等待一段IFS时间后才能发送下一个帧。
这样可以确保网络中的所有设备都有公平的机会访问媒体，避免冲突和拥塞。
服务质量：802.11标准通过引入多种服务等级（Service Classes）和访问类别（Access Categories），支持不同类型的数据传输需求和服务质量（QoS）。
例如，语音和视频流通常需要更低的延迟和更高的可靠性，而文件下载则对带宽要求更高。
通过不同的访问类别和调度机制，802.11 MAC 层可以满足这些不同的服务质量需求。
安全性：802.11标准支持多种安全协议和技术，如WEP、WPA、WPA2等，以确保数据帧在传输过程中的安全。
这些安全协议提供了加密和认证功能，可以保护数据帧的内容不被窃取或篡改。
综上所述，IEEE 802.11系列标准中的数据帧功能是实现无线局域网中高效、可靠、安全的数据传输的关键。
LTE MAC 解读
逻辑信道
逻辑信道:是指传输什么类型的数 据 当MAC通过PDCCH物理信道指示 无线资源的使用的时候,MAC会根 据逻辑信道的类型把相应的RNTI映 射到PDCCH,这样用户通过匹配不 同的RNTI可以获取到相应的逻辑信 道的数据
DCCH/DTCH C-RNTI, Temporary C-RNTI and Semi-Persistent Scheduling C-RNTI P-RNTI
PCCH DL-SCH 上的随机接入响 应 随机接入过程的 CCCH
RA-RNTI
Temporary C-RNTI
逻辑信道名 Broadcast Control Channel Paging Control Channel Common Control Channel 广播控制信道
Acronym BCCH PCCH CCCH DCCH DTCH
否则
丢弃临时C-RNTI 认为随机接入失败并丢弃这个MAC PDU
如果竞争消除定时器超时,则认为失败
失败后,会按照一定的后腿机制重新开始随机接入过程知道尝试次数超过门限 值,那是则会向上层报告接入失败
PCH接收
当UE需要接收PCH的时候:
PDCCH对于特定的P-RNTI指示了PCH资源 的分配
根据PDCCH信息解码PCH上的传输块(TB)
Step 1. 在发送上行接入前导序列,不过之前终端自然已经和系统下行 同步好了,但是在上行并没有同步.发送上行前导有两个目的:
实现上行同步,eNB发送time-advance消息实现; 根据确认的前导分配相应的资源;
Step 2. eNB通过时隙调整确保上行同步,同时分配上行资源,也就是 相应的UL-SCH信息用于发送用户ID等基本信息; Step 3. 在已经分配的资源上发送用户ID,具体内容跟用户所处的状态 相关; Step 4. 通过DL-SCH发送冲突解决消息到终端. 只有第一步是纯粹的物理层过层,后面三个步骤跟普通的数据传输过 程没有区别
详解LTE MAC层
LTE MAC层E-UTRA提供了两种MAC实体,一种就是位于UE得MAＣ实体,一种就是位于Ｅ-UＴＲAN得MAC实体。
UＥ得MＡC实体与E-UＴＲAN得MAC实体执行不同得功能,图33从UE得角度给出一种ＭＡC实体结构。
ＭＡC结构与功能E－ＵTRA提供了两种MAC实体,一种就是位于UE得MＡC实体,一种就是位于E-U ＴＲAN得MAC实体。
UE得MAＣ实体与E-UTRAN得MＡＣ实体执行不同得功能,图1从UE得角度给出一种MAC实体结构。
根据图１,UＥ侧MAC层功能包括以下几个部分。
(１)逻辑信道与传输信道之间得映射。
(２)将来自一个或多个逻辑信道得MＡCＳDＵ复用到一个传输块(TB),通过传输信道发给物理层。
(3)将一个或多个逻辑信道得MAＣSDU解复用，这些SDU来自于物理层通过传输信道发送得ＴB。
(4)调度信息上报。
（5)通过HARQ进行错误纠正。
(6)通过动态调度在UE之间进行优先级操作。
(7)同一个UＥ得逻辑信道间进行优先级得操作。
(8)逻辑信道优先级排序。
(9)传输格式选择。
图１UE侧ＭＡC实体结构信道及信道映射MAＣ涉及得信道结构包括3方面内容:逻辑信道、传输信道与逻辑信道与传输信道之间得映射。
传输信道就是ＭＡC层与物理层得业务接入点，逻辑信道就是MＡC层与RＬC层得业务接入点。
传输信道包括以下这些。
下行方向:BCH,广播信道;DL-SCH,下行共享信道;PＣH,寻呼信道;MＣH,多播信道。
上行方向：ＵL-ＳCH,上行共享信道;RACH,随机接入信道。
逻辑信道分为业务信道与控制信道，其中控制信道包括以下这些。
BCCH,广播控制信道；PCCH，寻呼控制信道;ＣCCH,公共控制信道;MCCH，多播控制信道；DCCH，专用控制信道。
业务信道包括以下这些。
DTCＨ,专用业务信道;ＭTＣH,多播业务信道。
上行信道映射如图2所示。
图２上行信道映射下行信道映射如图3所示。
随机接入过程3、１随机接入过程产生得原因与分类ＬTE系统得随机接入过程产生得原因包括以下几种。
LTE_MAC协议总结
3.1 序言刚刚开始学习LTE的一段时间，曾经写过一个幻灯片在我们组内分享，后来发到了网站，承蒙大家厚爱到处传阅，如果现在在google上搜索一下，还是能看到很多网站上都有。
但是现在自己仔细看看原来的幻灯片，发现有很多地方说得过于模糊，还有一些地方存在错误，内心感到惶恐，趁这个机会，重新整理一下对MAC的理解，结合MAC协议（3GPP 36.321）与自己在MAC层工作的经验，提供更加丰富的内容，同时也希望能够纠正谬误，开启讨论之门。
3.2 概述36.321里面主要描述的是MAC的架构与处于MAC层的功能实体，并没有涉及到具体的实现，而且由于LTE取消了向以前的协议专门提供的专用信道，所有的用户数据都使用共享信道，因此对MAC的在资源以及业务调度的功能上提出了很高的要求，这也是不同设备供应商可以大显神通的地方了；而协议本身主要描述的是接受端的行为，因此在基站端可以发挥的余地就更大了。
3.2.1 MAC架构MAC协议层在LTE协议栈的位置如下所示：图3.1 MAC层在LTE协议栈的位置MAC实体在UE以及eNB上都存在的，它们主要处理如下传输信道：-广播信道（Broadcast Channel，BCH）；- 下行共享信道（Downlink Shared Channel ，DL-SCH ）； - 呼叫信道（Paging Channel ，PCH ）；- 上行共享信道（Uplink Shared Channel, UL-SCH ）； - 随机接入信道（Random Access Channel,RACH ）。
其实这些信道只是概念上的，因为传输信道的管理上不像逻辑信道那样设立专门的逻辑信道号，它只是从功能是进行了描述，因此实现上是否真正存在这样的传输信道，这在于个厂商自己。
对于MAC 层与物理层之间的处理，自然可以设置专门的通道，也可以只是通过一些简单的标识来处理，当然这也是信道的一种表现形式。
下图3.1与3.2分别为层二的上下行功能框架图：MACRLCPDCP图3.1 层二下行功能框架图MACRLCPDCP图3.1 层二上行功能框架图3.2.2 服务3.2.2.1 提供给上层的服务MAC 层给上层（RLC 层，也可以泛指MAC 层以上的协议层）提供的服务有： - 数据传输，这里面隐含了对上层数据处理，比如优先级处理，逻辑信道数据的复用； - 无线资源分配与管理，包括MCS 的选择，数据在物理层传输格式的选择，以及无线资源的使用管理，从这里我们可以知道MAC 层掌握了所有物理层资源的信息。
详解LTE MAC层
ＬTE MAC层E-UTＲA提供了两种MAC实体,一种就是位于UE得MAC实体,一种就是位于E—UTRAＮ得ＭＡＣ实体、UＥ得ＭＡC实体与E-UTRＡN得MAC实体执行不同得功能,图3、3从UE得角度给出一种MＡC实体结构。
MＡC结构与功能Ｅ—ＵTRA提供了两种ＭＡC实体,一种就是位于ＵE得MＡＣ实体,一种就是位于E—UTRＡＮ得ＭAＣ实体。
UE得ＭＡＣ实体与E—UＴＲAN得ＭAC实体执行不同得功能,图1从UE得角度给出一种MＡC实体结构。
根据图1,ＵE侧MAC层功能包括以下几个部分、(1)逻辑信道与传输信道之间得映射。
(2)将来自一个或多个逻辑信道得MACSDU复用到一个传输块(TB),通过传输信道发给物理层。
(3)将一个或多个逻辑信道得MＡＣSDU解复用,这些ＳDU来自于物理层通过传输信道发送得TB。
(４)调度信息上报。
(5)通过ＨARQ进行错误纠正。
(6)通过动态调度在UＥ之间进行优先级操作。
(7)同一个UE得逻辑信道间进行优先级得操作。
(8)逻辑信道优先级排序、(9)传输格式选择。
图１UE侧ＭAC实体结构信道及信道映射ＭAC涉及得信道结构包括3方面内容:逻辑信道、传输信道与逻辑信道与传输信道之间得映射。
传输信道就是MAC层与物理层得业务接入点,逻辑信道就是ＭＡＣ层与RＬC层得业务接入点。
传输信道包括以下这些。
下行方向:BＣH,广播信道;DL-SCＨ,下行共享信道;PCH,寻呼信道;MCH,多播信道、上行方向:UL－SCH,上行共享信道;RACH,随机接入信道。
逻辑信道分为业务信道与控制信道,其中控制信道包括以下这些。
BCCH,广播控制信道;PCＣH,寻呼控制信道;ＣCCH,公共控制信道;ＭCCＨ,多播控制信道;DCCH,专用控制信道。
业务信道包括以下这些。
DTCH,专用业务信道;ＭTＣH,多播业务信道。
上行信道映射如图2所示。
图2上行信道映射下行信道映射如图3所示。
随机接入过程3、1随机接入过程产生得原因与分类LＴE系统得随机接入过程产生得原因包括以下几种。
第三章 LTE MAC协议解读 ---
第三章 LTE MAC协议解读 --- 调度请求(2010-03-15 19:52:59)转载标签：分类：LTE协议it3.4.5 调度请求调度请求（SR）用于请求上行共享信道资源用于发送上行数据所用，当触发了SR时，它就会一直处于挂起的状态知道它被取消为止，也就是要么当这次请求得到满足或者这个SR没有必要了等。
由于必须有上行资源，UE才能够发送上行的数据，UE要求被调度的缓冲区状态报告（BSR），它是MAC控制信息单元，在共享信道上发送的，也是需要资源来发送的，那么如何获得用于发送BSR的上行资源呢？这就要先在PUCCH上发送SR或者通过PRACH发送。
由于分配给UE的PUCCH是周期性的独占式的资源，UE应该总是有资源的；但是如果在PUCCH上发送的SR总是失败，那么也就需要通过PRACH的竞争方式来获得调度机会。
如果触发了一个SR，并且同时没有其它的SR被挂起，那么UE就要把SR_COUNTER设置为0，只要有一个SR正被挂起，那么在每一个TTI，UE都要按照下面流程处理：1.如果在这个TTI，没有UL-SCH资源可用于发送数据：∙如果在任何TTI内，UE都没有合法的PUCCH资源用于发送SR，那么就要发起一个随机接入的过程，并且取消所有挂起的SR，这段话的意思就是，当UE有数据要发送，这是就要向eNB请求上行资源，但是却没有PUCCH来发送SR，那么就要通过随机接入来发送调度请求。
∙如果在这个TTI UE有合法的PUCCH资源用于发送SR，并且这个TTI不属于测量时间（由于在切换的情况下，UE 要测量邻小区的信号，根本无法处理当前服务小区的服务，因此即使在当前属于UE的服务时间，它也不能够做任何发送与接收的任务，其它过程跟SR类似）如果SR_COUNTER < dsr-TransMax:把SR_COUNTER加1;指示物理层在PUCCH上发送SR信号；否则，指示RRC释放PUCCH/SRS资源（一般来说eNB会响应UE的SR请求，但是如果SR连续在空口丢失了，那么我们可以任何链路出错了，此时相当于释放连接），清掉任何的配置的下行分配的资源（下行SPS等）以及上下授权（上行SPS），发起随机接入过程并且取消所有挂起的SR。
36321MAC标准介绍-830
竞争决议
竞争决议基于PDCCH上的C-RNTI和DL-SCH上 的UE竞争决议标识。 竞争决议过程如下图所示：
UE 发送了包含C-RNTI MAC控制单元或包含CCCH传输的上行消息后开 启竞争决议定时器
UE监听PDCCH信道
是
竞争决议定时器超时 否
竞争决议失败 是
从底层收到PDCCH通知，上行消息中 包含C-RNTI
UE 和E-UTRAN中的MAC实体实现的功能有所不同。
服务
MAC层的服务包括对上层提供的服务和从物理层得到 的服务。 （1）向上层提供的服务： 数据传输 无线资源分配 （2）从物理层得到的服务： 数据传输服务 HARQ反馈信令 发送调度请求信令; 相关测量(如：信道质量指示(CQI))
是（非竞争）
随机接入导码和PRACH 资源通过明确信令通知
否（竞争）
直接发送随机 接入导码
包含C-RNTI或包含CCCH PDU的消息第一次发送
否 是
选择和第一次传输包含C-RNTI或CCCH SDU 的上行消息相同的随机接入导言组
导言组B存在，且可能的消息大小大于 MESSAGE_SIZE_GROUP_A，且路损小于 PARTITION_PATHLOSS_THRESHOLD 是 否
传输信道
MAC层使用的传输信道如下表所示：
逻辑信道
MAC层通过逻辑信道提供数据传输服务。通过 MAC提供的数据传输服务类型定义了一组不同类 型的逻辑信道。根据传输信息的类型的不同定义 了逻辑信道的类型。逻辑信道如下图所示：
传输信道对逻辑信道的映射
上行逻辑信道映射如下图：
CCCH DCCH DTCH
随机接入响应的 随机接入导言标识和已发送的随机接入导言匹配
LTE_MAC功能
LTE_MAC功能LTE系统中，上行MAC功能有：1. 逻辑信道到传输信道的映射MAC层需要完成上行逻辑信道CCCH、DCCH、DTCH到上行共享信道UL_SCH的映射。
2. MAC PDU 处理根据DL HARQ进程的指示，将RLC PDU及随机接入相关的消息msg3 等报文封装成MAC PDU，填充MAC-PDU的头部信息。
负责组装PHR，BSR等MAC CE，向物理层发送MAC PDU。
接收来自L1的TB块，并执行解复用，将接收的MAC SDU提交RLC或RRC子层。
3. HARQ功能下行HARQ使用异步自适应HARQ，该模块处理和下行HARQ相关的协议处理，维护各HARQ进程的状态迁移过程，每个TB一个HARQ实体。
上行HARQ使用同步HARQ，负责处理上行同步HARQ进程的状态维护、上行TB的解析和处理。
4. 随机接入处理包含随机接入相关的过程处理，包括基于竞争的随机接入过程和使用专用Preamble的接入过程的控制。
接收来自RRC 层的随机接入指示，选择竞争的Preamble ,向物理层发送msg1，控制msg1 和msg3的发送功率。
执行随机接入的竞争解决过程。
5. DRX过程维护UE的DRX状态相关的定时器，并指示物理层执行DRX 接收。
6. 测量量的上报处理物理层的测量量上报并进行处理，RLC /PDCP 待发送报文BUFFER进行测量统计。
包括CQI的测量上报、PHR的测量上报、BSR的测量上报。
UE对下行参考信号RS进行测量获得下行信道CQI，UE对CQI进行量化并上报。
为了便于eNB对UE进行上行动态调度和上行资源分配，需要知道UE缓冲区状态。
UE对逻辑信道组LCG中RLC buffer 中的数据量进行测量，并上报到eNB。
BSR （Buffer Status Report）上报的内容是UE MAC逻辑信道序列中的缓存数据，由MAC信令，即MAC控制PDU完成。
为了提高资源分配效率，从而提高系统容量，eNB需要调度用户以接近甚至等于最大功率限制的发送功率传输数据。
LTE_MAC_参数和变量
Physical layer Uplink power control Physical layer Uplink power control
协议的变量和常数设置
breakoff的值 的
breakoff的值
01
breakoff的含义 的含义
原因
在系统处于过载的 情况下,这个时候它 情况下 这个时候它 自然希望一些UE 自然希望一些 能够晚一点发
HARQ RTT定时器 指示UE在期待接 收下行重传时应该等待的最少子帧数。 等到该计时器超时后，HARQ进程才认 为重传子帧可能到来。
PCCH BCCH N/A N/A CCCH CCCH, DCCH, DTCH DCCH, DTCH CCCH, DCCH, DTCH N/A DCCH, DTCH N/A N/A N/A
SI-RNTI M-RNTI RA-RNTI Temporary C-RNTI Temporary C-RNTI C-RNTI C-RNTI C-RNTI
RNTI
RNTI Usage
Paging and System Information change notification
02
P-RNTI
Transport Channel
Logical Channel
各类RNTI的意义 的意义 各类
PCH DL-SCH N/A DL-SCH DL-SCH UL-SCH UL-SCH DL-SCH N/A DL-SCH, ULSCH N/A N/A N/A
Semi-Persistently scheduled unicast transmission (activation, reactivation and retransmission) Semi-Persistently scheduled unicast transmission (deactivation)
第三章 LTE MAC协议解读 --- MAC 格式
第三章 LTE MAC协议解读 --- MAC 格式(2010-03-07 20:53:19)转载分类：LTE协议标签：ltemac消息格式it3.3 MAC格式（协议数据单元，格式与参数）3.3.1 概述MAC PDU是八位对齐的比特流，最高位第一行的最左边比特，最低位在最后一行的最右边的比特；MAC SDU也是八位对齐的比特流，而MAC PDU里面的参数也是按照相同的顺序，高位在左边，低位在右边的顺序。
3.3.2 MAC PDU（DL-SCH和UL-SCH，除了透明MAC和随机接入响应）MAC PDU具有一个头部，零个或多个SDU，零个或多个控制单元，可能还有填充位。
MAC头部与MACSDU都是可变长度的。
一个MAC PDU头部，MAC PDU头部可能有一个或多个子头部（subheader），每一个对应一个SDU、控制信息单元(control element)或者填充位。
一个普通MAC PDU子头部由六个域（R/R/E/LCID/F/L）组成，但是对于最后一个子头部、固定长度的MAC控制信息单元以及填充位对应的子头部，它们只包含四个域（R/R/E/LCID）图3.3.2-1: R/R/E/LCID/F/L MAC 子头部图3.3.2-2: R/R/E/LCID MAC 子头部MAC PDU子头部的顺序跟MAC SDU，MAC控制信息单元以及填充部分出现的顺序是相应的。
MAC控制信息单元处于任何MAC SDU的前面。
填充部分一般放在MAC PDU的最后面，不过如果只有一个字节或者两个字节的填充部分时，它就放在MAC PDU的最前面。
填充部分的内容可以是任何值，因为接收方会直接忽略掉这里面的内容。
对于一个UE，每次一个传输块只能携带一个MAC PDU，当然它也告诉我们，如果有两个传输块时，可以携带两个PDU（这就是当使用空间复用的传输方式时）。
图3.3.2-3: 具有头部、控制信息单元、SDUs以及填充部分的MAC PDU例子MAC头部是可变长的，它包含以下参数：•LCID：用于指示逻辑信道、控制消息类型或者填充域；•L：指示SDU或者控制消息的长度，除了最后一个子头以及固定长度的控制消息对应的字头，每一个子头都有一个L域，它的长度由F域指示；•F：如果SDU或者控制消息的长度大于128byte，那么设置F=1，否则设为0，通过F的值，我们就可以知道对应的L值的大小了，也就是知道这个内容（MAC SDU或者控制消息单元的长度了）；•E:指示MAC 头部是否有多个域，当E=1时，意味着接下来存在另外一组R/R/E/LCID 域，如果是0，那么接下来就是payload了；•R: 预留比特位，设为“0”3.3.3 控制信息单元由于MAC存在多个控制信息单元，这里为了节约篇幅，只对几个重要的控制信息单元进行说明。
第三章 LTE MAC协议解读 --- 缓冲区状态报告(BSR)
第三章 LTE MAC协议解读 --- 缓冲区状态报告（BSR）(2010-03-15 21:10:50)转载分类：LTE协议标签：it3.4.6 缓冲区状态报告（BSR）在介绍SR时，我们已经知道上行数据的传输需要的资源是通过BSR来获得，缓冲区状态报告过程用于给服务eNB提供UE有共有多少数据存在上行的缓冲区里需要发送的信息，RRC通过配置的两个定时器periodicBSR-Timer和retxBSR-Timer以及对于每一而逻辑信道通过信令指示logicalChannelGroup这个逻辑信道属于哪一个逻辑信道组（LCG），在前面我们讨论了，上行的调度是针对一个逻辑信道组而不是一个逻辑信道（RB）的。
当下面的事情发生时，就会触发一个BSR消息：- 存在一个属于某一个逻辑信道组的逻辑信道，它在RLC或者PDCP实体里存在要发送的上行数据（例如RLC/PDCP的控制信息以及业务数据等）或者有一个逻辑信道，它的优先级高于任何属于某一逻辑信道组的信道，有数据需要发送，或者任何属于某一逻辑信道组的逻辑信道没有任何数据要发送（也就是发送缓冲区大小为0的BSR，可能是用于eNB与UE之间的缓冲区信息同步用），这些情况触发的BSR，称为“常规BSR”；- 已经分配了上行资源，并且填充比特数大于或者等于BSR控制信息但与加上它的子头部，此时触发的BSR属于“填充BSR”；- retxBSR-Timer超时，对于任何属于某一个逻辑信道组的逻辑信道有数据要发送，此时的BSR称为“常规BSR”，这种情况主要是在发送的BSR，但是确没有相应的上行资源时，这个定时器的引入是在RAN2 63会议R2-83891引入的，大家可以读一下，它的用法是，当下面的条件满足时，允许UE触发一个SR（调度请求）：1. 当上一次的BSR已经超过了BSR_RETX时间2. 从那时起，还没有收到上行授权3. UE还有数据要发送- periodicBSR-Timer超时，此时的BSR称为“周期性BSR”,对于常规和周期BSR：- 如果在发送BSR的当前TTI有多于一个逻辑信道组（LCG）有数据要发送，则报告长BSR- 否则报告短BSR，关于长短BSR参考前面的MAC格式章节）。
第三章 LTE MAC协议解读 --- 非连续接收(DRX) 分享
[转载]第三章 LTE MAC协议解读 --- 非连续接收（DRX）分享(2012-01-10 10:10:32)[删除]标签：转载原文地址：第三章 LTE MAC协议解读 --- 非连续接收（DRX）分享作者：LTE通信人家3.4.3DRX(非连续接收)DRX，在一段时间里停止监听PDCCH信道，DRX分两种：IDLE DRX，顾名思义，也就是当UE处于IDLE状态下的非连续性接收，由于处于IDLE状态时，已经没有RRC连接以及用户的专有资源，因此这个主要是监听呼叫信道与广播信道，只要定义好固定的周期，就可以达到非连续接收的目的。
但是UE要监听用户数据信道，则必须从IDLE状态先进入连接状态。
而另一种就是ACTIVE DRX，也就是UE处在RRC-CONNECTED状态下的DRX，可以优化系统资源配置，更重要的是可以节约手机功率，而不需要通过让手机进入到RRC_IDLE 模式来达到这个目的，例如一些非实时应用，像web浏览，即时通信等，总是存在一段时间，手机不需要不停的监听下行数据以及相关处理，那么DRX就可以应用到这样的情况，另外由于这个状态下依然存在RRC连接，因此UE要转到支持状态的速度非常快。
这里我们先介绍ACTIVE DRX，而IDLE DRX我打算放在呼叫那部分来介绍。
而要理解DRX，我们就必须理解下面要描述的几个定时器与概念（所有的时间都是基于子帧的，也就是ms为单位）：On duration TimerUE每次从DRX醒来后维持醒着的时间,UE在该段时间内会搜索PDCCH。
Inactivity TimerUE在醒着时每次成功解码HARQ初始发送的PDCCH后保持active的时间，它的意思就是，当UE收到的PDCCH指示的是一个UL/DL的初始传输，而不是重传。
UE在醒着时每次成功解码HARQ初始发送的PDCCH后保持active的时间Active TimeUE从DRX醒来后保持醒着的总时间，在此时间段，UE监听PDCCH，包括所有导致UE 处于ACTIVE的状态，比如是DRX周期开始“On Duration”，或者收到初始传输的PDCCH，或者是监听重传，等等，在36.321 5.7节，是这样定义ACTIVE TIME的，如果配置了DRX，那么ACTIVE Time 包括以下时间：∙onDurationTimer、drx-InactivityTimer、drx-RetransmissionTimer以及mac-ContentionResolutionTimer运行的时间，或者∙有SR（调度请求）已近发送到PUCCH，并且处于挂起的状态（也就是这个调度请求还没有满足，如此之类的）或者，∙对一个挂起的HARQ重传存在上行授权，并且在对应的HARQ 缓冲区里面有数据；或者∙在非竞争随机接入后，成功收到随机接入响应消息，此时应该有PDCCH发送给UE 指示一个新的传输，但是这个PDCCH还没有收到，此时UE还是必须处于ACTIVE状态HARQ RTT TimerUE预期DL Retransmission到达的最少间隔时间，也就是说重传最早会什么时候到，那么UE暂且不需要理会，也就是说这一段时间，改怎样就怎样，等到这个定时器超时了，那么它就要处于醒着的状态。
详解LTE MAC层
LTE MAC层E-UTRA提供了两种MAC实体，一种是位于UE的MAC实体，一种是位于E-UTRAN 的MAC实体。
UE的MAC实体与E-UTRAN的MAC实体执行不同的功能，图3-3从UE 的角度给出一种MAC实体结构。
MAC结构和功能E-UTRA提供了两种MAC实体，一种是位于UE的MAC实体，一种是位于E-UTRAN 的MAC实体。
UE的MAC实体与E-UTRAN的MAC实体执行不同的功能，图1从UE的角度给出一种MAC实体结构。
根据图1，UE侧MAC层功能包括以下几个部分。
（1）逻辑信道与传输信道之间的映射。
（2）将来自一个或多个逻辑信道的MACSDU复用到一个传输块（TB），通过传输信道发给物理层。
（3）将一个或多个逻辑信道的MACSDU解复用，这些SDU来自于物理层通过传输信道发送的TB。
（4）调度信息上报。
（5）通过HARQ进行错误纠正。
（6）通过动态调度在UE之间进行优先级操作。
（7）同一个UE的逻辑信道间进行优先级的操作。
（8）逻辑信道优先级排序。
（9）传输格式选择。
图1UE侧MAC实体结构信道及信道映射MAC涉及的信道结构包括3方面内容：逻辑信道、传输信道和逻辑信道与传输信道之间的映射。
传输信道是MAC层和物理层的业务接入点，逻辑信道是MAC层和RLC层的业务接入点。
传输信道包括以下这些。
下行方向：BCH，广播信道；DL-SCH，下行共享信道；PCH，寻呼信道；MCH，多播信道。
上行方向：UL-SCH，上行共享信道；RACH，随机接入信道。
逻辑信道分为业务信道和控制信道，其中控制信道包括以下这些。
BCCH，广播控制信道；PCCH，寻呼控制信道；CCCH，公共控制信道；MCCH，多播控制信道；DCCH，专用控制信道。
业务信道包括以下这些。
DTCH，专用业务信道；MTCH，多播业务信道。
上行信道映射如图2所示。
图2上行信道映射下行信道映射如图3所示。
图3下行信道映射随机接入过程3.1随机接入过程产生的原因和分类LTE系统的随机接入过程产生的原因包括以下几种。
第三章 LTE MAC协议解读 --- UL-SCH 数据传输
[转载]第三章 LTE MAC协议解读 --- UL-SCH 数据传输(2012-01-10 10:08:49)[删除]标签：转载原文地址：第三章 LTE MAC协议解读 --- UL-SCH 数据传输作者：LTE通信人家3.4.5.4 UL-SCH 数据传输3.4.5.4.1 UL 授权接收（这一节内容主要是翻译，主要是这里不好排版，大家对照一下协议，有什么问题，再讨论）为了在UL-SCH发送数据，UE必须有一个合法的上行授权（除了非自适应的HARQ 重传，因为它会在初始传输的资源上发送重传，而自适应重传必须有PDCCH指示用于重传的资源等），这个上行授权可能动态得从PDCCH获得，或者在随机接入响应消息里（RAR）或者是SPS半静态调度里预先配置好的。
当请求传输时，MAC层从物理层收到相应的HARQ 信息。
当timeAlignmentTimer正在运行时（如果不运行，那只有两种可能：UE跟基站失步了或者还没有起来），并且具有CRNTI，SPS-C-RNTI或者临时C-RNTI，在每一个TTI，UE 都需要根据以下条件来工作：如果在这个TTI收到一个发送到UE的C-RNTI或者临时C-RNTI的上行授权或者这个上行授权是携带在随机接入响应消息里（RAR）：如果这个上行授权发给UE的C-RNTI，但是呢，在此之前的一个上行授权是给SPS C-RNTI或者配置好的上行授权，并且跟当前授权是使用同一个HARQ进程；那么无论NDI值是什么，都认为这是一个新的传输（NDI toggled的，也就是NDI值发生了变化）。
（注：为什么这样处理呢?其实SPS的传输方式跟普通的动态调度是不一样的，他没有显性的PDCCH授权指示，当然在需要重传的时候，就会发送，但是处理方式也是不一样。
另外从HARQ进程的特性来看，如果这次是发送到动态的C-RNTI的话，也可以认为之前的SPS调度已经完成了，因此这一次肯定是新的传输。
ltemac协议书
ltemac协议书LTE MAC协议书写1000字：LTE（Long Term Evolution）是一种4G移动通信技术，是目前全球最主流的无线通信网络。
MAC（Medium Access Control）协议是LTE网络中的重要组成部分，负责管理无线资源的分配和调度，以实现高效的数据传输和优质的用户体验。
下面将详细描述LTE MAC协议的一些关键特性和原则。
首先，LTE MAC协议采用基于资源块（RB）的无线资源分配方式。
资源块是LTE网络中传输数据的最小单元，一个资源块包含12个子载波和一个时隙，可以传输固定长度的数据。
LTE MAC协议根据用户需求和网络状态，动态分配资源块，以满足不同用户的通信需求。
其次，LTE MAC协议采用混合自适应调度算法，根据无线信道的质量和用户的优先级，动态调整资源分配策略。
在LTE网络中，每个用户都被分配一个优先级，优先级高的用户获取更多的资源，并拥有更好的传输速率。
MAC协议会根据用户的优先级和当前信道状态，进行资源的动态分配和调度，以保证网络的高效和公平性。
此外，LTE MAC协议还具有快速响应的特性。
由于移动通信网络中的无线信道会随时间和位置的变化而发生变化，因此MAC协议需要能够快速响应信道状态的改变，以适应不同的网络环境。
LTE MAC协议采用基于信道质量指示器（CQI）和信道状态信息（CSI）的反馈机制，实时获取信道状态信息，并根据信道状态调整资源分配和调度策略。
此外，LTE MAC协议还支持群组通信和多点协作。
在LTE网络中，群组通信成为重要的应用需求，MAC协议需要支持多个用户之间的群组通信，并利用多用户协作的方式提高通信效率。
LTE MAC协议通过引入群调度功能，并利用多用户协作技术，实现群组通信的支持和优化。
最后，LTE MAC协议还具有灵活性和可扩展性。
移动通信网络中随着用户数量的增加和应用需求的变化，网络需求也会发生变化，MAC协议需要具备灵活和可扩展的特性，以适应不断变化的网络环境。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3G
DTCHSAP MAC SAPs
上行3条传输信道 下行5条传输信道
BCH PCH
CPCH
(FDD only)
RACH FACH USCH DSCH DCH Channels
(TDD only)
Transport
LTE
上行2条传输信道 下行4条传输信道
CCCH
DCCH
DTCH
PCCH
BCCH
MAC PDU---随机接入响应格式
E/T/RAPID subheader 1 E/T/RAPID subheader 2
...
E/T/RAPID subheader n
TA TA UL Grant UL Grant UL Grant Temporary CRNTI Temporary CRNTI
MAC payload
每个MAC子头对应一个MAC RAR，过载指示子头除外
MAC实体的功能介绍---协议数据单元
MAC控制单元
BSR MAC控制单元
上报UE的缓存信息
C-RNTI MAC控制单元
用于连接状态下上行失步的场景
DRX命令MAC控制单元
启动或重启DRX周期
时间校准MAC控制单元
User #4
MAC实体的功能介绍---HARQ
同步非自适应HARQ UE#1 1st Transmission UE#1 Retransmission 异步HARQ UE#2 1st Transmission UE#2 Retransmission 自适应HARQ UE#3 1st Transmission UE#3 Retransmission
MAC实体提供的服务
资源调度的实现策略
MAC实体的功能介绍
数据传输 资源分配 HARQ
DRX 协议数据单元
MAC实体的功能介绍---数据传输
RLC
长度可变 RLC PDU RLC PDU RLC PDU 发送时机 RLC PDU大小
MAC
长度可变
MAC PDU
MAC PDU
MAC PDU
CQI
PHY
FACH
RACH
CPCH
FDD only
USCH
TDD only
USCH
TDD only
DSCH
DSCH
Iur or local
DCH
DCH
BCH
Signalling
LTE
MAC
DL-SCH MCH DL BCH PCH DL-SCH UL RACH
目录
1 2 3 4
MAC实体的演进过程
MAC实体的功能介绍
MAC-b
-
E - DCH Associated Downlink Signalling Associated Uplink Signalling
HS - DSCH Associated Downlink Signalling
HS - DSCH
Iub Associated Uplink
PCH
FACH
DCCH
DTCH
DTCH
BCCH
MAC Control
MAC-es MAC-d
Configuration without MAC - c / sh Configuration with MAC c / sh
MAC- e
MAC- hs
Configuration with MAC - c / sh
MAC- c/sh
MAC实体提供的服务---随机接入
共享资源
普通用户
专用资源
普通用户
普通用户
普通用户
共享资源
切换用户 竞争模式
共享资源
切换用户 非竞争模式
资源共享，随机接入更为重要；
非竞争随机接入，降低切换时延，保证切换成功率；
非竞争随机接入，保证高QoS业务随机接入成功率。
MAC实体提供的服务---逻辑信道优先级
ENodeB
带宽使用率低
UE
带宽使用浪费
资源专用
ENodeB
UE
频 域 复 用
时域复用
资源共享
MAC实体的演进过程—实体的演进
3G
MAC Control MAC Control PCCH BCCH CCCH CTCH SHCCH
TDD only
MAC Control
MAC Control
MAC Control
重传 PDU X 重传 PDU X
ENodeB
RLC MAC
ARQ重传
RLC MAC
UE
HARQ重传
MAC实体的功能介绍---DRX
On Duration UE shall monitor PDCCH Opportunity for DRX
DRX Cycle
On Duration Timer :定义为UE需要连续监听PDCCH信道以获得可能的配置信息的 PDCCH子帧数。持续期定时器为DRX周期的一部分。 DRX Inactivity Timer:当UE对PDCCH信道成功解码，并且PDCCH信道指示该UE的 上行/下行新数据传输后，UE应连续监听PDCCH的PDCCH子帧数。 DRX Retransmission Timer:当UE期望接收到下行重传时，UE应连续监听PDCCH 信道的最大PDCCH子帧数。
f(RB)
t(subframe)
MAC实体的功能介绍---HARQ
Rx ARQ Rx HARQ PDU X NACK Tx HARQ Tx ARQ
„
PDU X NACK Loss detection
重传 PDU X Local NACK 重传 PDU X
减少重传数据包 传输时延
Status report PDU X lost
(RRC Connection Setup)
17 UE MAC RRC CRNTI IND
17 ENB RRC RLCMAC CONFIG 17 ENB RRC PHY CONFIG
18 RRC CONNECTION SETUP 19 UE RRC RLCMAC CONFIG 19 UE RRC PHY CONFIG
Oct 1 Oct 2 Oct 3 Oct 4 Oct 5 Oct 6
类型域，表明MAC子 头中包含的是RAPID 还是过载指示 随机接入标识，指明 已发送的随机接入前 同步码，6bits 扩展域，指示 MAC头中是 否还有其它域
MAC header
MAC RAR 1
MAC RAR 2
...
MAC RAR n
MAC header
MAC Control element 1
MAC Control element 2
MAC SDU
...
MAC SDU
Padding (opt)
MAC payload
MAC PDU中各单元的排列顺序为：MAC控制单元、MAC SDU、填 充。
MAC实体的功能介绍---协议数据单元
HARQ RTT Timer:该参数定义了当UE接收到下行HARQ重传前需要等待的最少子帧 数。
Contention Resolution Timer：在从高层递交的包含C-RNTI MAC控制单元，或与 UE竞争决议相关的上行消息被发送后，UE应当连续监听PDCCH的PDCCH子帧数。
MAC实体的功能介绍---协议数据单元
LTE MAC功能及标准介绍
系统架构研发部 胡静
引言
LTE系统用户面协议栈结构
UE PDCP RLC MAC PHY eNB PDCP RLC MAC PHY
目录
1 2 3 4
MAC实体的演进过程
MAC实体的功能介绍
MAC实体提供的服务
资源调度的实现策略
MAC实体的演进过程—信道的演进
BCCH- PCCHSAP SAP DCCHSAP CCCH- SHCCH- CTCHSAP SAP SAP (TDD only)
MAC实体提供的服务---DRX模式
DRX & VoIP – DL asynchronous HARQ:
20 ms 8 ms eNB DL数据发送: 控制信息: UE侧数据接收： DRX 模式 10 ms 11 ms
UE侧数据接收： 非 DRX模式
彩色部 分表示 监听 PDCCH 的TTI
用于保持上行同步
功率剩余空间MAC控制单元
上报UE的发射功率与最大发射功率的差值
目录
1 2 3 4
MAC实体的演进过程
MAC实体的功能介绍
MAC实体提供的服务
资源调度的实现策略
MAC实体提供的服务
随机接入
DRX模式
逻辑信道优先级划分
分组调度
MAC实体提供的服务---随机接入
应用场景： RRC_IDLE状态下的初始接入； 无线链路失败后的初始接入；
CCCH
DCCH
DTCH
MCCH
MTCH
Uplink Logical channels
Downlink Logical channels
RACH
UL-SCH
Uplink Transport channels
PCH
BCH
DL-SCH
MCH
Downlink Transport channels
MAC实体的演进过程—资源的演进
空口
完成MAC SDU 到MAD PDU的转换
MAC实体的功能介绍---资源分配
语音和流媒体
•数据速率稳定
UE 1 . . . UE n
分组数据