TD-LTE协议学习整理.doc

名称： TD-LTE协议学习整理 提交人：李海江 张敏 提交日期：2012-6-27 软件版本： EMB5116_V3.10.00.13 硬件版本：EMB5116_V3.10.00.13 ******************************************************************************************************************** 问题描述： 本文对常用协议做一个整理学习 问题分析： EPS系统架构 EPS由LTE和SAE组成 LTE：致力于无线接入网的演进（E-UTRAN）。 SAE：致力于分组网络的演进（演进型分组核心网EPC）。 LTE网络结构图如下所示： EPS网络结构图如下： EPS实体与功能划分 EPS网络结构包括： E-UTRAN、CN（EPC）、UE。 接入网（E-UTRAN） eNodeB通过X2接口连接，构成E-UTRAN（接入网） eNodeB通过S1接口与EPC连接 UE通过LTE-Uu接口与eNodeB接口连接 EPS网络节点示意图如下： eNodeB的主要功能： 头压缩和用户平面加密； 在无法根据UE提供的信息路由到一个MME的情况下，选择一个合适的MME（移动性管理实体）； 上行和下行的准入控制 上行和下行承载级别的速率调整 在上行链路中，进行数据包传送级标记； 核心网（EPC） 负责UE的控制和承载的建立 EPC组成结构如下： MME的主要功能： 处理UE与CN之间的控制信令（通过NAS协议实现）。 寻呼和控制信息分发 承载控制 保证NAS信令安全和移动性管理 【主要负责用户及会话管理的所有控制平面功能，包括NAS信令及其安全，跟踪区（Tracking Area）列表的管理，PDN-GW和S-GW节点的选择；跨MME切换时对新MME的选择；在向2G/3G系统切换时，SGSN的选择、鉴权、漫游控制以及承载管理；移动性管理等】 P-GW主要功能： UE的IP地址分配 QoS保证 计费 IP数据包过滤 【主要负责非3GPP接入部分，包括用户数据报的过滤、对数据报进行Qos级别分类、对数据报进行门限控制和速率控制等，根据计费策略进行计费，同时作为非3GPP接入用户的锚点处理切换流程】 S-GW主要功能： 所有IP数据包均通过S-GW UE在小区间切换时，作为移动性控制锚点 下行数据缓存 LTE与其它3GPP技术互连时作为移动性锚点（通过该节点进行数据包路由） 【主要负责用户面数据的传输、转发和路由切换等，终结来自无线接入网的用户数据包。 它是2G／3G／LTE用户在3G系统之间切换时的锚点， 也是用户在本地eNodeB之间切换的锚点。 Serving GW执行PCEF功能，负责对数据报进行QoS级别分类，根据用户或者业务的QoS级别进行计费】 无线接口与协议 无线接口协议按用途分为： 用户面协议栈 控制面协议栈 用户面主要执行头压缩、调度和加密等功能【数据的正常传输】 控制面主要执行系统信息广播、RRC连接管理、RB控制、寻呼、移动性管理、测量配置及报告【主要负责用户无线资源的管理、无线连接的建立、业务QoS保证以及最终资源的释放】。 用户面协议栈如下： 用户平面协议的主要功能：实现相关接口的数据流传输。 UE与PDN-GW之间的用户平面如下图所示： S1-U接口用户平面的GTP-U协议主要负责eNodeB与S-GW之间用户数据的隧道传输，实现两个节点之间数据封装和传输； 下层的UDP协议用于用户数据的传送。 X2接口的用户平面协议栈： 与S1接口的用户平面协议栈相同，如下图所示： 其它接口的用户平面 S12接口、S4接口等都与S1-U接口的用户平面相似。 但S5/S8接口不一样 控制面协议栈如下： UE与MME之间的控制平面 LTE-Uu接口的控制平面的协议栈 NAS层：非接入层，支持移动性管理功能以及用户平面激活、修改和释放功能。主要执行EPS承载管理、鉴权、IDLE状态下的移动性处理、寻呼及安全控制功能。 RRC层：主要执行广播、寻呼、RRC连接管理、无线承载（RB）管理、移动性管理、密钥管理、UE测量报告与控制、MBMS控制、NAS消息直传、QoS管理等功能 PDCP层：执行头压缩、数据传输、加密以及完整性保护 RLC层：负责分段与连接、重传处理，及对高层数据的顺序传送。 MAC层：负责处理HARQ重传与上下行调度 PHY层：负责处理编译码、调制解调、多天线映射以及其它典型物理层功能 S1-MME接口的控制平面 在IP层之上采用了比TCP协议功能更强大的SCTP协议。 SCTP：用于保护M