個無線子幀為lms長，并且每個幀為10ms長。多個UE可 以在任何特定時間在一個傳送塊的下行上服務(wù)，并且MAC控制在給定時間發(fā)送什么。LTE標 準指定這些物理信道:物理廣播信道(PBCH)、物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理下行 控制信道(PDCCH)、增強物理下行控制信道(EPDCCH)、物理混合ARQ指示符信道(PHICH)、物 理下行共享信道(PDSCH)、物理多播信道(PMCH)、物理上行控制信道(PUCCH)、物理上行共享 信道(PUSCH)以及物理隨機接入信道(PRACH)。在下行和上行中支持的調(diào)制方案是QPSK、 16QAM和64QAM。在PBCH中，編碼的BCH傳送塊在40ms間隔內(nèi)映射為四個子幀。所述40ms間隔 是盲檢測的（即，不存在指示每個間隔的明顯信號）。每個子幀假設(shè)為可自編碼的（即，所述 BCH可以從單個接收解碼KPCFICH向UE提供用于PDCCH的OFDM符號的數(shù)量，并且在每個子幀 中進行傳輸。PDDCH向UE發(fā)關(guān)于PCH和DL-SCH的資源分配以及對應(yīng)于DL-SCH的HARQ數(shù)據(jù)的信 號。PDCCH還攜帶上行調(diào)度授權(quán)。EPDCCH攜帶調(diào)度分配。PHICH響應(yīng)于上行傳輸攜帶HARQ ACK/NAK1DSCH攜帶DL-SCH和POLPMCH攜帶MOLPUCCH響應(yīng)于下行傳輸、調(diào)度請求(SR)和信 道質(zhì)量信息(CQI)報告攜帶HARQ ACK/NALPUSCH攜帶UL-SOLPRACH攜帶隨機接入前導(dǎo)。
[0022] MAC層向UE提供帶寬的調(diào)度和分布，以及下行和上行數(shù)據(jù)的調(diào)度。MAC層還提供隨 機接入程序控制以便使未分配有上行無線資源的UE能夠接入網(wǎng)絡(luò)并與網(wǎng)絡(luò)同步。MAC還負 責(zé)上行定時對準以便確保UE傳輸在eNodeB處接收時不重疊。非連續(xù)性接收(DRX)/非連續(xù)傳 輸(DTX)還在MAC層處實現(xiàn)以便通過限制UE接收下行信道的時間來節(jié)省電池壽命。MAC層還 提供混合自動重傳請求(HARQ)并映射通過邏輯信道接收到將MAC層與L1或PHY層連接的傳 送信道上的RLC數(shù)據(jù)。
[0023] RLC層向MAC層的適合尺寸需求提供由H)CP(也稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU))輸出的分 組的重定格式(例如，分割、串聯(lián)）。傳送塊尺寸可以取決于帶寬需求、距離、功率需求、調(diào)制 方法和應(yīng)用類型。RLC還對在HARQ操作期間不按順序接收的分組進行重排序。RLC通過服務(wù) 接入點（SAP)與PDCP通信并且通過邏輯信道與MAC通信。存在通過RLC的三種模式的數(shù)據(jù)傳 輸:透明模式、非確認模式和確認模式。透明模式是在不具有對分組的任何開銷或修改的情 況下將由RLC(也稱為服務(wù)數(shù)據(jù)單元（SDU))接收的分組映射到RLC PDU的通過模式。透明模 式用于一些控制信號，諸如廣播系統(tǒng)信息和尋呼消息。非確認模式可以用于延遲敏感業(yè)務(wù)， 諸如VoIP。非確認模式還可以用于點到多點數(shù)據(jù)流，諸如多媒體廣播/多播服務(wù)(MBMS)。在 非確認模式下，RLC層執(zhí)行RLC SDU的分割和串聯(lián)，RLC PDU的重排序和重復(fù)檢測以及RLC SDU的重新組裝。確認模式用來支持容許延遲但對錯誤敏感的數(shù)據(jù)(例如，網(wǎng)絡(luò)瀏覽或文件 下載）。在此模式下，數(shù)據(jù)流可以是雙向的，這樣使得RLC可以傳輸并接收數(shù)據(jù)。RLC還可以應(yīng) 用自動重復(fù)請求(ARQ)以便通過數(shù)據(jù)的重傳來矯正錯誤分組。在確認模式下，RLC可以執(zhí)行 非確認模式的功能以及RLC數(shù)據(jù)平面PDU的重傳、所重傳 RLC數(shù)據(jù)PDU的再分割、輪詢以及狀 態(tài)報告。
[0024] rocp層為所有用戶平面數(shù)據(jù)分組提供報頭壓縮和解壓。壓縮和解壓基于魯棒性報 頭壓縮(RoHC)協(xié)議，所述協(xié)議存儲報頭的靜態(tài)部分并在報頭的靜態(tài)部分變化時更新它們。 報頭的動態(tài)部分通過傳輸與參考的差別來壓縮。RoHC可以實現(xiàn)用于諸如VoIP的服務(wù)的帶寬 和處理資源的顯著節(jié)省，其中IP/UDP/RTP報頭包括大百分比的實際分組。例如，IPv4報頭是 40字節(jié)的，其可以壓縮到4-6字節(jié)用于32字節(jié)的VoIP有效荷載。PDCP層還提供切換管理。 PDCP層在從一個小區(qū)覆蓋面積切換到另一個期間重排序并定序由LTE無線協(xié)議層(有時也 稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU))輸出的分組。切換可以是無縫的或無損的。無縫切換對應(yīng)于允許 損失但不允許延遲的數(shù)據(jù)，諸如控制平面數(shù)據(jù)和RLC非確認模式用戶平面數(shù)據(jù)。無縫切換被 設(shè)計來在這種切換期間的源與目標eNodeB之間沒有安全數(shù)據(jù)交換時最小化延遲。在eNodeB 處的rocp (有時稱為rocp服務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU))處接收的還未傳輸?shù)姆纸M通過X2接口轉(zhuǎn)發(fā)以 便由目標eNodeB傳輸。在UE處的還未傳輸?shù)腍)CP SDU在切換完成后緩沖并傳輸。無損切換 對應(yīng)于允許延遲但不允許損耗的數(shù)據(jù)，諸如對于為了節(jié)省帶寬并增加數(shù)據(jù)速率而優(yōu)選最小 分組損耗的文件下載。無損切換被應(yīng)用到RLC確認模式承載。PDCP層還提供安全性，諸如用 戶和控制平面數(shù)據(jù)的加密和解密，以便保護免受竊聽并防止通過惡意用戶的分組插件或替 代物。在一些實施方案中，SNOW 3G或AES-128加密可以用來為用戶和控制平面數(shù)據(jù)提供安 全性。
[0025]圖2B示出控制平面協(xié)議棧250,本文以灰色陰影表示。下層執(zhí)行關(guān)于用戶平面的相 同的功能，除了對于控制平面不存在報頭壓縮功能?？刂破矫嬷С譄o線功能性，并且取決于 UE的兩個狀態(tài)，空閑模式(RRC IDLE)或連接模式(RRC_C0NNECTED)。在空閑模式下，UE在基 于諸如無線鏈接質(zhì)量、小區(qū)狀態(tài)和無線接入技術(shù)的因素的小區(qū)選擇或重新選擇后預(yù)占那個 小區(qū)。UE還可以監(jiān)控尋呼信道以便檢測傳入呼叫并獲得系統(tǒng)信息。在空閑模式下，控制平面 協(xié)議包括小區(qū)選擇和重新選擇程序。在連接模式下，UE向E-UTRAN提供下載信道質(zhì)量和相鄰 小區(qū)信息以便使E-UTRAN能夠為UE選擇最適當?shù)男^(qū)。
[0026]控制平面協(xié)議還包括無線資源控制(RRC)協(xié)議，其涉及非接入層面(NAS)信息的傳 輸。RRC協(xié)議還基于UE的模式提供系統(tǒng)信息的廣播。系統(tǒng)信息限定在系統(tǒng)信息塊(SIB)中。另 外，RRC提供主信息塊(MIB )，其包括對于UE到網(wǎng)絡(luò)的初始接入必須的有限數(shù)量的最頻繁傳 輸參數(shù)。系統(tǒng)信息根據(jù)UE的狀態(tài)和信息的類型映射到不同邏輯信道。RRC還包括用于RRC連 接的建立、修改和釋放的程序用于尋呼、安全激活、信號無線承載（SRB)、數(shù)據(jù)無線承載 (DRB)、切換和諸如下部協(xié)議層的構(gòu)型的其他功能。為了減少通過登記到MME的UE的E-UTRAN 開銷和處理，UE相關(guān)的信息可以在長期的不活動后釋放。在此類時期期間，MME存儲UE上下 文和所建立的承載信息。這些狀態(tài)被稱為EPS連接管理(ECM)空閑和連接模式。MME處的UE狀 態(tài)由EPS移動性管理(EMM)狀態(tài)捕捉并且可以注銷或登記。RRC連接用于ECM空閑與連接模式 之間的轉(zhuǎn)換。當設(shè)定DRB時，RRC配置下層(PDCP、RLC、MAC和PHY)。例如，RRC可以引起PDCP應(yīng) 用用于VoIP分組的報頭壓縮或引起MAC應(yīng)用用于允許延遲業(yè)務(wù)的HARQ ARC還可以分配優(yōu)化 的比特率(PBR)以便控制UE在不同無線承載之間如何劃分上行資源。RRC還提供移動性程 序、安全激活、UE RRC上下文數(shù)據(jù)的傳送以及用于移動性支持的測量和構(gòu)型報告。
[0027]如所述，MAC層管理HARQ功能。MAC層還提供資源塊的傳送作為用于高層的傳送塊 外的不同邏輯信道的邏輯映射。在MAC與PHY層之間執(zhí)行的HARQ過程重傳傳送塊以用于錯誤 恢復(fù)。PHY執(zhí)行保留和復(fù)合(遞增冗余），并且MAC層負責(zé)管理和信號發(fā)送。當存在傳送塊CRC 失敗時，MAC層提供NACK，并且PHY通常為CRC失敗提供信號。重傳由eNodeB或在下行上使用 不同類型編碼的發(fā)送器執(zhí)行。所述編碼在eNodeB中的緩沖器中發(fā)送并維護。最后，諸如在一 次到四次嘗試后，將存在充分數(shù)據(jù)以便重構(gòu)信號。在HARQ過程中，傳送塊的重傳不必完全正 確。對于傳送塊充分以足夠正確地數(shù)學(xué)上與先前傳送塊結(jié)合以便生成正確的傳送塊。邏輯 信道在MAC層的頂部。邏輯信道表示由MAC提供的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移服務(wù)，并且由邏輯信道攜帶的信 息類型限定。邏輯信道的類型可以包括用于控制平面數(shù)據(jù)的控制信道和用于用戶平面數(shù)據(jù) 的業(yè)務(wù)信道。傳送信道在MAC層底部的傳送塊中。傳送信道表示由PHY提供的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移服務(wù)， 并且由所攜帶信息、物理層調(diào)制和/或編碼限定。圖3A示出PHY層304中的下行物理信道316 映射到PHY層與MAC層302之間的接口中的下行傳送信道314以及下行傳送信道映射到MAC層 中的邏輯信道312的實例300。在此實例中，邏輯信道312包括廣播控制信道(BCCH)、尋呼控 制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、專用控制信道(DCCH)、專用業(yè)務(wù)信道(DTCH)、多播控 制信道(MCCH)以及多播業(yè)務(wù)信道(MTCHhBCCH是用于廣播系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)的下行信道。PCCH 是傳送尋呼信息的下行信道。當網(wǎng)絡(luò)不知道UE的位置時，可以使用此邏輯信道。CCCH是用于 在UE和網(wǎng)絡(luò)之間傳輸控制數(shù)據(jù)的上行信道。此邏輯信道可以由不具有到RRC的連接的UE使 用。DCCH是在UE與網(wǎng)絡(luò)之間傳輸專用控制數(shù)據(jù)的點到點雙向信道。此邏輯信道由具有RRC連 接的UE使用。DTCH是專用于一個UE用于用戶數(shù)據(jù)的傳送的點到點信道。DTCH在上行和下行 兩者中操作。MCCH是用于為一個或若干MTCH將多媒體廣播多播服務(wù)(MBMS)控制數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò) 傳輸?shù)経E的點到多點下行信道。此邏輯信道僅由接收MBMS的UE使用。MTCH是用于將業(yè)務(wù)數(shù) 據(jù)從網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)経E的點到多點下行信道。此邏輯信道僅由接收MBMS的UE使用。在時間T!處， UE進入"睡眠"模式，并且RF調(diào)制解調(diào)器可以關(guān)閉，UE不嘗試向UE發(fā)送數(shù)據(jù)，和/或可以執(zhí)行 其他省電措施。
[0028]在此實例中還示出的是包括廣播信道(BCH)、尋呼信道(PCH)、下行共享信道(DL-SCH)和多播信道(MCH)的傳送信道314。傳送信道使用不同的調(diào)制和編碼。BCH、PCH和MCH必 須在eNodeB的覆蓋面積的各處接收，使得它們必須使用魯棒性調(diào)制。BCH必須使用固定、預(yù) 定的傳送格式。PCH支持非連續(xù)接收(DRX)以便實現(xiàn)UE省電。此傳送信道映射到可以動態(tài)地 用于業(yè)務(wù)和其他控制信道的物理資源。DL-SCH通過改變調(diào)制、編碼和傳輸功率、動態(tài)和半靜 態(tài)資源分配和UE DRX以及MBMS傳輸為HARQ、動態(tài)鏈路適配提供支持。在一些實施方案中， DL-SCH可以支持整個小區(qū)中的廣播和束形成。此傳送信道可以由UE優(yōu)化。還示出下載物理 信道316PBCH、PDSCH、PDCCH和PMCH，并且本文別處討論它們的功能。
[0029] 圖3B示出PHY層304中的上行物理信道322映射到PHY層與MAC層302之間的接口中 的上行傳送信道320以及上行傳送信道映射到MAC層中的邏輯信道318的實例350。邏輯信道 318包括映射到上行共享信道(UL-SCH)的CCCH、DCCH和DTCH。傳送信道包括隨機接入信道 (RACH)和UL-SCH。RACH攜帶最小信息，并且在此傳送信道上的傳輸可能由于碰撞而損耗。 UL-SCH通過改變傳輸功率、HARQ和動態(tài)和半靜態(tài)資源分配來支持動態(tài)鏈路適配。在一些實 施方案中，此傳送信道還可以通過改變調(diào)制和編碼來支持束形成和動態(tài)鏈路適配。物理上 行信道322包括在本文別處討論的PRACH、PUSCH和PUCCH。
[0030] 在UL-SCH上的所有MAC傳輸必須由隨機接入信道(RACH)程序調(diào)度。當UE未連接到 網(wǎng)絡(luò)時，沒有傳輸槽被調(diào)度用于那個UEIACH為斷開連接的設(shè)備提供傳輸數(shù)據(jù)的方法。在