系统级技术介绍V

固定长度
RLC
RLC PDU RLC PDU RLC PDU
长度可变 RLC PDU
长度可变 MAC PDU
MAC
MAC PDU
流控
MAC PDU
长度可变 MAC PDU
CQI
PHY
空口
空口
RLC
RLC PDU
MAC
MAC PDU
PHY
RLC PDU 发送时机
RLC PDU大小
MAC PDU
CQI
TD： RLC PDU大小预先配置，长度固定，频繁 的分段串接；
Rx HARQ
PDU X
Tx HARQ
Tx ARQ
NACK
…
PDU X
NACK 重传 PDU X
Status report
重传 PDU X
Local NACK
重传 PDU X
重传 PDU X
减少重传数据包 传输时延
LTE系统需求 LTE网络架构 LTE协议演进 LTE关键技术 LTE组网方案
Uu接口架构 E-UTRAN的架构
UE PDCP RLC MAC PHY
eNB PDCP RLC MAC PHY
UE NAS RRC PDCP RLC MAC PHY
eNB
RRC PDCP RLC MAC PHY
DL100Mbps/UL50Mbps每20M
传输时延也要求越来越低，达到 接入网：UP<5ms；CP<100ms
从技术角度
AMC&功率分配
改善小区边缘用户的服务质量
网络兼容性
支持RAT间的切换
目录
LTE系统需求 LTE网络架构 LTE协议演进 LTE关键技术 LTE组网方案
网络架构
wenku.baidu.com
1. 充分考虑空中接口演进 引入的全网架构改革， 包括接入网和核心网功 能重新分配，提供更低 时延的全网控制信令， 支持各种基于IP的业务。
2. 继承全IP网络AIPN的需 求，如：支持各种接入 方式和可控制的接入选 择，提高系统的通信时 延、通信质量等基本性 能，实现跨系统的QoS 保证。
3. 提供各种接入系统间无 缝移动性保证和业务的 连续性。
Oct N
Rx ARQ
FI
E
SN
Data ...
UMD PDU with 5 bit SN（短SN）
Oct 1 Oct 2
Oct N
Loss detection PDU X lost
VoIP业务大量存在，数据净荷相对较小，使 用短SN序号，虽然每个数据包仅可以节省5bit 头开销，但在整体上看来节省的系统开销还是 相当可观的！
小(压缩前) 小(压缩后) 大小
率(压缩前) 率(压缩后)
40字节 1字节
31字节 43.7%
96.9%
60字节 3字节
31字节 34.1%
91.2%
Uu接口-PDCP层特性
LTE系统中将存在大量eNB间切换 eNB间通过X2接口进行数据前转降低切换时的时延及丢包率
TCP滑动窗口
提供的窗口 可用窗口
RLC头
IP头
高层数据
压缩 IP头
高层数据
PDCP头 串接
PDCP数据 分段
RLC数据
PDCP：头压缩
RLC：分段 or 串接 RLC头，RLC SDU：长度可变
MAC PDU
MAC头
……
MAC头
MAC数据i+1
MAC数据i+1
MAC：逻辑信道复用 MAC头，MAC SDU：长度可变
……
数据包封装机制
Uu接口-RLC层新特E-性UTRAN的架构
可变头长度的UM RLC PDU ：短SN序号PDU专为VoIP业务设
计，提高语音业务的传输效率
支持ARQ和HARQ间的交互：
减少传输时延
R1 R1 R1
FI
E
SN
SN
Data ...
UMD PDU with 10 bit SN（长SN）
Oct 1 Oct 2 Oct 3
NAS层和RLC层进行数据交互的桥梁 压缩IP包头，提高空口传输效率 确保无线传输的安全性 保证切换时数据速率的稳定性
Uu接口-PDCP层特性
头压缩与解压缩
采用ROHC协议对IP数据包进行头压缩 大量小IP包的存在使PDCP头压缩算法在LTE系统中更重要
版本号
IPv4 IPv6
VoIP包头大 VoIP包头大 VoIP数据域 有效传输比 有效传输比
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 …
发送并被确认
发送，未确认
可以发送
不能发送，直至窗口滑动
TCP滑动窗口
提供的窗口 可用窗口
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 …
发送并被确认
发送，未确认
可以发送
不能发送，直至窗口滑动
S1
S1
PDCP
前转
PDCP
X2
切换
恢复并向高层递交PDCP SDU
MME NAS
USER PLANE
CONTROL PLANE
去除RNC，无线协议栈位于UE及eNB中，为高速高效的层间优化提供可能
PDCP SDU PDCP PDU RLC PDU
数据处理流程-下行E-UTRAN的架构
IP头
压缩 IP头
高层数据 高层数据
PDCP头
分段
PDCP数据
RLC头
RLC数据
红色部分为e-UTRAN新增部分
E_UTRAN架构 E-UTRAN的架构
网络结构扁平化，信令控制与 数据传输集中于eNB： 简化了信令流程 增加了业务传输效率 降低了系统处理时延
eNB之间采用网状连接结构， 以支持数据业务的切换，由于 X2接口需要支持数据业务的前 转，X2接口带宽有待研究
Uu
目录
LTE系统级技术介绍
4G项目部
目录
LTE系统需求 LTE网络架构 LTE协议演进 LTE关键技术 LTE组网方案
从业务角度
LTE系统需求
多元化的业务需求
根据业务的QoS 需求制定对业务的支 持策略越来越重要
用户对数据业务的 体验需求不断提高
上下行传输速率，频谱利用 效率需求不断提高，达到
S1
S1 超时之前无法收到UE
确认，导致TCP重传
重传
丢失
切换
Uu接口-RLC层功能E-UTRAN的架构
数据传输 ARQ
按序递交 保障机制
TM,UM,AM三种传输模式，适应不同的QoS需求 ，进行RLC PDU的封装与解封装 保证传输可靠性（BLER…）
简化上层数据处理流程，提高传输效率
SDU丢弃与复位功能，防止系统阻塞
Iub口流控，以适应空口速率；
LTE：自下而上的反馈，适应信道变化 更高的频谱效率需求：减少分段与串接，从而减少包 头开销； 网络扁平化的支持：PDCP，RLC，MAC，PHY位 于同一网元，支持数据PDU的快速封装和改变；
Uu接口-PDCP层功能
数据传输
头压缩与解压缩 加密
切换时高层PDU的数据前转