LTEMAC协议解读—很全很好很强大「精编推荐]

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1、MMEENBNASRRCPIMPRLCMACI第三章MAC3.1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,示来发到了网站,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(3GPP36.321)与白己在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谋,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

2、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捉供的专用信道,所有的川户数据都使川共亨信道,因此对MAC的在资源以及业务调度的功能上提出了很高的耍求,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。3.2.1MAC架构MAC协议层在LTE协议栈的位置如下所示:UbNAS图3.1MAC层在LTE协议栈的位置MAC实体在UE以及eXB上都存在的,它们主耍处理如下传输信道:一广播信道(BroadcastChannel,BCH);-下行共享信道(DownlinkSharedChan

3、nel,DI厂SCH);-呼叫信道(PagingChannel,PCH);-上行共享信道(UplinkSharedChannel,UL-SCH);-随机接入信道(RandomAccessChannel,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Z间的处理,自然町以设置专门的通道,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:图3.1层二

4、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)提供的服务冇:-数据传输,这里而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。3・2・2・2期待物理层提供的服务物理层向MAC层提供以下服务:-数据传输,MAC层通过传输信道访问物理层的数据传输服务,而传输信道的特征通过传输格式进行定义,它指示物理层如何处理相应的传输信道,例如信道编码,交

5、织,速率匹配等;-HARQ反馈信令(HARQACK/NACK):-调度请求信令(SR);-测量(比如信道质量CQI,与编码矩阵PMI等)3.2.3MAC层功能MAC层的各个子功能实体捉供以下的功能:-实现逻辑信道映射到传输信道;-复用从一条或多条逻辑信道下来的数据(MACSDUs)到传输块,并通过传输信道发给到物理层;-把从传输信道传送上来的传输块解复用成MACSDU,并通过相应的逻辑信道,上交给RLC层;-调度信息的报告,UE向eNODEB请求传输资源等;-基于HARQ机制的错谋纠正功能;-通过动态调度的方式,处理不同用户的优先级;以及対同一•用八的不同逻

6、辑信道的优先级处理,这里主婆在UE端实现;-传输格式的选择,通过物理层上报的测呆信息,用户能力等,选择相应的传输格式,从而达到最有效的资源利用。以上功能与上下行以及MAC实体的对应关系如下表所示:表3.1MACfunctionlocationandlinkdirectionassociationMAC功能UEeNB下行上行逻辑信道和传输信道z间的映射XXXXXX复用XXXX解复用XXXXHARQXXXXXX传输格式的选择XXX不同用户间优先级处理XXX同一用户不同逻辑信道优先级处理XXX逻辑信道优先级设置XX调度信息报告XX324信道结构在描述与MAC相关的

7、信道前,这里先对■信道做一些简单的解释,信道可以认为是不同协议层Z间的业务接入点(SAP),是下一层向它的上层提供的服务。LTE沿用了UMTS里面的三种信道,逻辑信道,传输信道与物理信道。从协议栈的角度来看,物理信道是物理层的,传输信道是物理层和MAC层Z间的,逻辑信道是MAC层和RI,C层Z间的,它们的含义是:-逻辑信道,传输什么内容,比如广播信道(BCCH),也就是说用来传广播消息的;-传输信道,怎样传,比如说下行共享信道DL-SCH,也就是业务甚至一些控制消息都是通过共亨空小资源來传输的,它会指定MCS,空间复用筹等方式,也就说是告诉物理层如何去传这些

8、信息;-物理信道,信号在空中传输的承载,比如PBCI

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