[4G5G专题-12]：功能-LTE载波聚合CA对空口协议栈的影响概述
目錄
1. LTE空口協(xié)議棧
2. 載波聚合對空口協(xié)議棧影響
2.1 載波聚合對空口協(xié)議棧影響的總體架構(gòu)
2.2?L3 RRC層影響
2.3 L2 PDCP層影響
2.4 L2 RLC層影響
2.5 L2 MAC層影響
2.6?L1 PHY層影響
2.7 L0 Radio層影響
1. LTE空口協(xié)議棧
- L0 RF:?
負(fù)責(zé)模數(shù)轉(zhuǎn)換、射頻調(diào)制、無線電磁波的收與發(fā)。
- L1 PHY：
負(fù)責(zé)處理編譯碼、調(diào)制解調(diào)、多天線映射以及其它電信物理層功能。
最為復(fù)雜的一層，也是最考驗產(chǎn)品的一層協(xié)議。
實際設(shè)計中，涉及諸多算法也最能體現(xiàn)實際芯片的性能。和硬件緊密相關(guān)，需要協(xié)同工作。
- L2 MAC：
負(fù)責(zé)處理HARQ重傳與上下行調(diào)度。應(yīng)該說，L2的精華就在這邊，重傳和調(diào)度能做好，對于整個產(chǎn)品來說，速率就能體現(xiàn)出來。
混合自動重傳請求（Hybrid Automatic Repeat reQuest，HARQ），是一種將前向糾錯編碼（FEC）和自動重傳請求（ARQ）相結(jié)合而形成的技術(shù)。
傳統(tǒng)的ARQ技術(shù)簡單地拋棄錯誤的數(shù)據(jù)，不做存儲，也就不存在合并的過程，自然沒有分集增益，往往需要過多地重傳、過長時間地等待。
HARQ的關(guān)鍵詞是存儲、請求重傳、合并解調(diào)。接收方在解碼失敗的情況下，保存接收到的數(shù)據(jù)，并要求發(fā)送方重傳數(shù)據(jù)，接收方將重傳的數(shù)據(jù)和先前接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并后再解碼。這里面就有一定的分集增益，減少了重傳次數(shù)，進(jìn)而減少了時延。
- L2 RLC（Radio Link Control，無線鏈路層控制協(xié)議）：
負(fù)責(zé)分段與連接、重傳處理，以及對高層數(shù)據(jù)的順序控制。
RLC提出了三種模式：透明模式（Transparent Mode，TM）、非確認(rèn)模式（Unacknowledged Mode，UM）和確認(rèn)模式（Acknowledged Mode，AM）。
一般來講，
AM模式典型用于TCP的業(yè)務(wù)，如文件傳輸，這類業(yè)務(wù)主要關(guān)心數(shù)據(jù)的無措傳輸；
UM模式用于高層提供數(shù)據(jù)的順序傳送，但是不重傳丟失的PDU，典型用于如Voip業(yè)務(wù)，這類業(yè)務(wù)最主要關(guān)心傳送時延；
TM模式則僅僅用于特殊的目的，如隨機(jī)接入。
- L2 PDCP（Packet Data Convergence Protocol分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議）：
負(fù)責(zé)執(zhí)行頭壓縮以減少無線接口必須傳送的比特流量。頭壓縮機(jī)制基于ROHC，PDHP層在控制面對RRC和NAS層消息進(jìn)行完整性校驗，在用戶面不進(jìn)行完整性校驗。以及對數(shù)據(jù)和信令的加密。
- L3 RRC（Radio Resource Control無線資源控制）：
支持終端和eNodeB間多種功能的最為關(guān)鍵的信令協(xié)議。
廣播NAS層和AS層的系統(tǒng)消息，尋呼功能，小區(qū)RRC連接建立、保持和釋放，端到端無線承載的建立、修改和釋放，移動性管理包括UE測量報告、小區(qū)切換、UE小區(qū)選擇和重選等。
RRC層協(xié)議終止于eNode?B。
- L3 NAS（Non-Access Stratum非接入層）：
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。如業(yè)務(wù)的建立、釋放或者移動性管理信息。
NAS層以下，我們稱為AS層（無線接入層），而NAS對于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，對于他來說，就是過路。
NAS建立在AS層之上，它與接入信息無關(guān)，只是通過接入層的信令交互，在UE和MME之間建立起了信令通路，從而便能進(jìn)行非接入層信令流程了。NAS子層則終止于MME。
2. 載波聚合對空口協(xié)議棧影響
2.1 載波聚合對空口協(xié)議棧影響的總體架構(gòu)
2.2?L3 RRC層影響
（1）負(fù)責(zé)在基站一側(cè)建立和刪除所有的小區(qū)，包括primary Cell和Secondary Cells
（2）負(fù)責(zé)管理終端與基站之間的每個小區(qū)內(nèi)L3?RRC信令面連接： L3 RRC連接的增加、刪除、重配.,
（3）在載波聚合CA的情況下，UE只與primary Cell建立L3 RRC信令面連接，與其他小區(qū)沒有L3 信令面RRC連接，只有L2的用戶面?RLC層連接。
- UE至于primary Cell建立L3的RRC信令面連接，與Secondary Cells不建立L3的RRC信令面連接.
- primary Cell負(fù)責(zé)UE attach
- primary Cell負(fù)責(zé)UE的移動性管理
- primary Cell負(fù)責(zé)UE的測量
- primary Cell負(fù)責(zé)通過RRC，動態(tài)的通知UE, 在MAC層加入或退出Secondary Cells的用戶面調(diào)度.
（4）Secondary Cell支持通過RRC消息管理以MAC層調(diào)度為基礎(chǔ)的SCell的激活與去激活，以便UE節(jié)省電量
（5）對于核心網(wǎng)，UE所在的primary Cell是統(tǒng)一的對外接口。
2.3 L2 PDCP層影響
無影響。
2.4 L2 RLC層影響
（1）RRL層看不到載波聚合中的不同的小區(qū)
（2）UE只與主小區(qū)建立RLC連接，與從小區(qū)不建立RLC連接。
（3）主小區(qū)RLC連接，承載了載波聚合中所有無線小區(qū)中用戶面的數(shù)據(jù)，因此增加了主小區(qū)RLC鏈路層中數(shù)據(jù)量。
2.5 L2 MAC層影響
（1）負(fù)責(zé)為UE在“主Cell”和所有“從Cell”用戶面數(shù)據(jù)的調(diào)度。
（2）“從Cell”中UE用戶名數(shù)據(jù)的調(diào)度，受控與主cell MAC層的調(diào)度。
（3）每個Cell負(fù)責(zé)各自的混合自動重傳請求HARQ.
（4）負(fù)責(zé)載波聚合時，UE在不同小區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)的聚合與分離， 稱為UE Mux
（5）LAA輔助小區(qū)或從小區(qū)沒有SIB和MIB調(diào)度
2.6?L1 PHY層影響
（1）每個小區(qū)是獨立的，不區(qū)分主小區(qū)和從小區(qū)，因此L1看到的是小區(qū)載波。
（2）每個小區(qū)有自己獨立的TB和RB無線資源。
（3）UE需要與主小區(qū)（PCell）建立獨立的物理層下行控制信道PDCCH（Physical Downlink Control Channel）和獨立的物理層上行控制信道PUCCH，用于小區(qū)在物理層直接控制UE數(shù)據(jù)面的行為。
RRC Reconfiguration，從小區(qū)的幀結(jié)構(gòu)，幀的長度等信息，基站就是通過PDCCH下發(fā)給UE的。
（4）UE與每個從小區(qū)（SCell）可選的建立獨立的物理層下行控制信道PDCCH信道
（3）UE與每個從小區(qū)（SCell）不建立獨立物理層上行控制信道PUCCH。
2.7 L0 Radio層影響
Radio層實際上看不到載波的聚合，只看到一個個獨立的小區(qū)天線載波，每個小區(qū)載波其實是對等的，并不區(qū)分是“主小區(qū)”還是“從小區(qū)”。
3. UE跨小區(qū)信令的RRC層控制(SCell的動態(tài)添加和刪除）
UE1:? 駐留在Pcell載波1
UE2:? 駐留在Pcell載波1，并使用SCell載波2，進(jìn)行載波聚合
UE3:? 駐留在Pcell載波2，并使用SCell載波1和SCell載波3，進(jìn)行載波聚合.
4 UE載波聚合實現(xiàn)方案1：在MAC層聚合（ UE跨小區(qū)載波調(diào)度）
跨小區(qū)調(diào)度是R10為UE引入的可選功能，它可以通過UE能力傳輸過程中，通過RRC激活或去激活。
優(yōu)先選擇UE在MAC層進(jìn)行載波聚合。
5 UE載波聚合實現(xiàn)方案2：在PHY層聚合
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的[4G5G专题-12]：功能-LTE载波聚合CA对空口协议栈的影响概述的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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