搜索
5.3LTE系统接口协议2013-06-08移动通信网空中接口协议栈空中接口是指终端和接入网之间的接口，通常也称之为无线接口。无线接口协议主要是用来建立、重配置和释放各种无线承载业务。无线接口协议栈根据用途分为用户平面协议栈和控制平面协议栈。2.1控制平面协议控制平面负责用户无线资源的管理，无线连接的建立，业务的QoS保证和最终的资源释放，如图3所示：控制平面协议栈主要包括非接入层（Non‐AccessStratum，NAS）、无线资源控制子层（RadioResourceControl，RRC）、分组数据汇聚子层（PacketDateConvergenceProtocol，PDCP）、无线链路控制子层（RadioLinkControl，RLC）及媒体接入控制子层（MediaAccessControl，MAC）。控制平面的主要功能由上层的RRC层和非接入子层（NAS）实现。NAS控制协议实体位于终端UE和移动管理实体MME内，主要负责非接入层的管理和控制。实现的功能包括：EPC承载管理，鉴权，产生LTE‐IDLE状态下的寻呼消息，移动性管理，安全控制等。RRC协议实体位于UE和eNodeB网络实体内，主要负责接入层的管理和控制，实现的功能包括：系统消息广播，寻呼建立、管理、释放，RRC连接管理，无线承载（RadioBearer，RB）管理，移动性功能，终端的测量和测量上报控制。PDCP、MAC和RLC的功能和在用户平面协议实现的功能相同2.2用户平面协议用户平面用于执行无线接入承载业务，主要负责用户发送和接收的所有信息的处理，如图2‐4所示：图4用户平面协议栈用户平面协议栈主要由MAC，RLC，PDCP三个子层构成。PDCP主要任务是头压缩，用户面数据加密。MAC子层实现与数据处理相关的功能，包括信道管理与映射、数据包的封装与解封装，HARQ功能，数据调度，逻辑信道的优先级管理等。RLC实现的功能包括数据包的封装和解封装，ARQ过程，数据的重排序和重复检测，协议错误检测和恢复等。3、S1接口协议栈3.1S1接口用户平面S1用户面接口（S1‐U）是指连接在eNodeB和S‐GW之间的接口。S1‐U接口提供eNodeB和S‐GW之间用户平面协议数据单元（ProtocolDateUnite，PDU）的非保障传输。S1接口用户平面协议栈如图2‐5所示。S1‐U的传输网络层建立在IP层之上，UDP/IP协议之上采用GPRS用户平面隧道协议（GPRSTunnelingProtocolforUserPlane，GTP‐U）来传输S‐GW和eNodeB之间的用户平面PDU。图5S1接口用户平面（eNB-S-GW）3.2S1接口控制平面S1控制平面接口（S1‐MME）是指连接在eNodeB和MME之间的接口。S1控制平面接口如图6所示。与用户平面类似，传输网络层建立在IP传输基础上；不同之处在于IP层之上采用SCTP层来实现信令消息的可靠传输。应用层协议栈可参考S1‐AP(S1应用协议)。图6S1接口控制平面（eNB-MME）在IP传输层，PDU的传输采用点对点方式。每个S1‐MME接口实例都关联一个单独的SCTP，与一对流指示标记作用于S1‐MME公共处理流程中；只有很少的流指示标记作用于S1‐MME专用处理流程中。MME分配的针对S1‐MME专用处理流程的MME通信上下文指示标记，以及eNodeB分配的针对S1‐MME专用处理流程的eNodeB通信上下文指示标记，都应当对特定UE的S1‐MME信令传输承载进行区分。通信上下文指示标记在各自的S1‐AP消息中单独传送。3.3主要功能S1接口主要具备以下功能：（1）EPS承载服务管理功能，包括EPS承载的建立、修改和释放。（2）S1接口UE上下文管理功能。（3）EMM‐CONNECTED状态下针对UE的移动性管理功能。包括Intra‐LTE切换、Inter‐3GPP‐RAT切换。（4）S1接口寻呼功能。寻呼功能支持向UE注册的所有跟踪区域内的小区中发送寻呼请求。基于服务MME中UE的移动性管理内容中所包含的移动信息，寻呼请求将被发送到相关eNodeB。（5）NAS信令传输功能。提供UE与核心网之间非接入层的信令的透明传输。（6）S1接口管理功能。如错误指示、S1接口建立等。（7）网络共享功能。（8）漫游与区域限制支持功能。（9）NAS节点选择功能。（10）初始上下文建立功能。4、X2接口协议栈4.1X2接口用户平面X2接口用户平面提供eNodeB之间的用户数据传输功能。X2的用户平面协议栈如图2‐7所示，与S1‐UP协议栈类似，X2‐UP的传输网络层基于IP传输，UDP/IP之上采用GTP‐U来传输eNodeB之间的用户面PDU。图7X2接口用户面（eNB-eNB）4.2X2接口控制平面X2控制面接口(X2‐CP)定义为连接eNB之间接口的控制面。X2接口控制面的协议栈如图8所示，传输网络层是建立在SCTP上，SCTP是在IP上。应用层的信令协议表示为X2‐AP(X2应用协议)。图8X2接口控制面每X2‐C接口含一个单一的SCTP并具有双流标识的应用场景应用X2‐C的一般流程。具有多对流标识仅应用于X2‐C的特定流程。源eNB为X2‐C的特定流程分配源eNB通信的上下文标识，目标eNB为X2‐C的特定流程分配目标eNB通信的上下文标识。这些上下文标识用来区别UE特定的X2‐C信令传输承载。通信上下文标识通过各自的X2‐AP消息传输。4.3主要功能X2‐AP协议主要支持以下功能：（1）支持UE在EMM‐CONNECTED状态时的LTE接入系统内的移动性管理功能。如在切换过程中由源eNB到目标eNB的上下文传输；源eNB与目标eNB之间用户平面隧道的控制、切换取消等。（2）上行负载管理功能。（3）一般性的X2管理和错误处理功能，如错误指示等。