前言：

LTE的數(shù)據(jù)處理，是數(shù)字調(diào)制、頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、數(shù)模轉(zhuǎn)換、模擬調(diào)制的集大成者。

這里匯集了眾多的復(fù)雜的調(diào)制技術(shù)，包括高階QAM正交幅度調(diào)制、正交多載波調(diào)制OFDM、CPRI傳輸、IQ雙路正交載波調(diào)制、AD轉(zhuǎn)換、射頻模擬調(diào)制，LTE把調(diào)制技術(shù)發(fā)揮到了極致。

同時(shí)LTE的調(diào)制技術(shù)跨越了LTE系統(tǒng)的兩個(gè)網(wǎng)元BBU和RU，跨越了LTE協(xié)議棧物理層和RF層。

1 LTE空口協(xié)議棧

協(xié)議棧的分層結(jié)構(gòu)有助于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。底層協(xié)議為上層提供服務(wù)；上層使用下層提供的功能，上層不必清楚下層過程處理的細(xì)節(jié)。

LTE空口的接口協(xié)議分為四層：

L3網(wǎng)絡(luò)層，包含2個(gè)子層：RRC（無線資源控制層）、NAS（非接入層協(xié)議）。

L2數(shù)據(jù)鏈路層，包含3個(gè)子層：MAC：媒體接入層、RLC（無線鏈路控制層）、PDCP（分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議層）。

L1物理層PHY：包含兩個(gè)子層：PHY_Low、PHY_High，主要負(fù)責(zé)基帶調(diào)制和解調(diào)。

RF射頻層:? 主要負(fù)責(zé)射頻調(diào)制與解調(diào)，以及無線電磁波段發(fā)送與接收。

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)。

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(yàn)產(chǎn)品的一層協(xié)議。實(shí)際設(shè)計(jì)中，涉及諸多算法也最能體現(xiàn)實(shí)際芯片的性能。和硬件緊密相關(guān)，需要協(xié)同工作。

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(duì)于整個(gè)產(chǎn)品來說，速率就能體現(xiàn)出來。

RLC：負(fù)責(zé)分段與連接、重傳處理，以及對(duì)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(shí)延；TM模式則僅僅用于特殊的目的，如隨機(jī)接入。

PDCP：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(duì)RRC和NAS層消息進(jìn)行完整性校驗(yàn)，在用戶面不進(jìn)行完整性校驗(yàn)。以及對(duì)數(shù)據(jù)和信令的加密。

RRC：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，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(dòng)性管理包括UE測(cè)量報(bào)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。

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。如業(yè)務(wù)的建立、釋放或者移動(dòng)性管理信息。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。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。

2.2 LTE數(shù)據(jù)處理流程與LTE的調(diào)制技術(shù)

在上述發(fā)送過程如下：

（1）BBU L1 PHY:把二進(jìn)制的比特流映射到由LT的無線資源構(gòu)成的LTE的FDD/TDD物理層的幀結(jié)構(gòu)中。

（2）BBU L1 PHY:根據(jù)映射關(guān)系，對(duì)物理層的幀的數(shù)據(jù)進(jìn)行基帶QAM調(diào)制和OFDM復(fù)用

（3）BBU L1 PHY: 對(duì)把基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成IQ數(shù)字信號(hào)

（4）CPRI : 在BBU和RRU之間傳輸基帶IQ數(shù)字信號(hào)

（5）RRU 數(shù)字: 把數(shù)字基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字中頻信號(hào)

（6）RRU RF: 把數(shù)字基帶或中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)DAC

（7）RRU RF : 進(jìn)行模擬IQ調(diào)制，獲得QAM調(diào)制+OFDM復(fù)用后數(shù)字基帶或中頻模擬信號(hào)

（8）RRU RF: 把基帶/中頻模擬已調(diào)信號(hào)進(jìn)行模擬射頻調(diào)制，即混頻。

（9）RRU RF: 對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，然后通過天線發(fā)送

接收過程正好與發(fā)送過程反向?qū)ΨQ。

至于每個(gè)環(huán)節(jié)的理論基礎(chǔ)、工作原理與實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，請(qǐng)參考：

《圖解通信原理與案例分析-20：4G LTE調(diào)制與多路復(fù)用技術(shù)：QAM正交幅度調(diào)制、多載波調(diào)制、O-FDM正交頻分復(fù)用、SC-FDMA頻分復(fù)用、IQ調(diào)制、混頻》圖解通信原理與案例分析-20：4G LTE調(diào)制與多路復(fù)用技術(shù)：QAM正交幅度調(diào)制、多載波調(diào)制、O-FDM正交頻分復(fù)用、SC-FDMA頻分復(fù)用、IQ調(diào)制、混頻_文火冰糖的硅基工坊的博客-CSDN博客

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的星星之火-42：LTE空口协议栈、数据处理流程与LTE的调制技术大全的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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