第三章LTEMAC协议解读.doc

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1、第三章 LTE MAC协议解读3.1序言    参照MAC协议（3GPP36.321）。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。3.2.1MAC架构    MAC协议层在LTE协议栈的位置如下所示：图3.1MAC层在LTE协议栈的位置MAC实体在UE以及

2、eNB上都存在的，它们主要处理如下传输信道：·广播信道（BroadcastChannel，BCH）；·下行共享信道（DownlinkSharedChannel，DL-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层与物理层之间的处理，自然可以设置

3、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层二下行功能框架图图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。3.2.2.2期待物理层提供的服务物理层向MAC层提

4、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提供以下的功能：·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

5、RLC层；·调度信息的报告，UE向eNODEB请求传输资源等；·基于HARQ机制的错误纠正功能；·通过动态调度的方式，处理不同用户的优先级；以及对同一用户的不同逻辑信道的优先级处理，这里主要在UE端实现；·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，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3.1 MAC功能与链路方向的关联MAC 功能   UE   eNB 下行  上行逻辑信道和传输信道之间的映射  X   X  X   X  X  X复用  X    X  X  X　解复用  X   X    X 

6、   X　HARQ   X   X  X   X  X  X传输格式的选择  X  X  X 不同用户间优先级处理  X  X  X 同一用户不同逻辑信道优先级处理   X  X  X 逻辑信道优先级设置  X    X 调度信息报告  X    X  3.2.4 信道结构    在描述与MAC相关的信道前，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之间的业务接入点（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层之间的,逻辑信道是MA

7、C层和RLC层之间的，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享空中资源来传输的，它会指定MCS，空间复用等等方式，也就说是告诉物理层如何去传这些信息；·物理信道，信号在空中传输的承载，比如PBCH，也就是在实际的物理位置上采用特地的调制编码方式来传输广播消息了。    进一步解释，逻辑信道按照消息的类别不同，将业务和信令消息进行分类，获得相应的信道称为逻辑信道，这种信道的定义只是逻辑上人为的定义。传