LTE无线接口体系

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1、.LTE无线接口体系与WCDMA/HSPA以及大多数其他现代通信系统类似，LTE的体系也是划分为不同的协议层来处理的。尽管LTE的分层结构有一部分与WCDMA/HSPA相同，但是由于LTE和WCDMA/HSPA的体系架构上的不同等原因，两者的分层还是有许多区别的。这一章涵盖了对LTE物理层的上层的描述，这些上层之间的交互，以及与物理层的接口等。对LTE体系更详细的介绍是在第18章，在18章中还将会讲述不同网络节点中的不同协议实体的位置。在本章中，我们只需了解LTE无线接入体系中只有一种节点，即eNodeB即可。图15.1从整体框架上描述了LTE协议体系中的下行部分。不过在后续的讨论中，我们将知

2、道这个框图的某些实体也有一些场合中不能应用。比如，在广播系统信息的时候，框图中的MAC调度和软结合的混合ARQ都没有使用。LTE体系中的上行部分，与图15.1的下行框图相类似，只是传输格式选择和多天线传输方面有所不同，后面将会讲到。下行传输的数据先封装成一个SAE承载上的IP包形式。数据是通过无线接口传输的在这之前，往下传输的IP包还要通过一系列的协议实体来处理，这里做了一个概述，后面将详细展开：分组数据融合层（PDCP）是对IP数据包的头部进行压缩，以使得节省必要的比特更易于通过无线接口的传输。头部压缩的机制基于ROHC，一种使用在WCDMA和其他一些移动通信系统中的标准化的头部压缩算法。P

3、DCP还可以用来对传输数据进行加密和集成保护。在接收端，PDCP协议做相反的处理，即解密和解压缩操作。对于一个移动终端的配置，每一个无线承载对应一个PDCP实体。无线链路控制层（RLC）负责分割/串接，重传处理，以及按顺序传送到上层协议。与WCDMA不同，RLC协议位于eNodeB，这主要是由于在LTE的无线链路网络体系中只有这一种类型的节点。RLC以无线承载的形式为PDCP提供服务。一个终端的每一个无线载体只有一个RLC实体。媒体访问控制层（MAC）完成混合ARQ的重传以及上行和下行传输的调度。调度的作用是体现在eNodeB中的，它对每一个上行和下行传输的小区有一个MAC实体。混合ARQ协议

4、处在MAC协议的发送端和接收端。MAC在逻辑链路层为RLC提供服务。物理层（PHY）完成编码和解码，调制和解调，多天线映射，以及其他类型的物理层作用，物理层以传输信道的形式为MAC层提供服务。下面的部分更加详细的介绍LTE的RLC和MAC协议。也给出了从MAC层看物理层的框图，关于物理层更加详细的介绍在第16章，其他的细节可以在LTE规范110和参考引文中查找到。15.1RLC：无线链路控制LTERLC和WCDMA/HSPA类似，主要完成从PDCP来的头压缩后的IP包（RLCSDUs）的分割，分成更小的单元RLCPDUs。它也同时负责被错误接收的PDUs的重发和接收到的PDUs的串接以及重复码

5、的删除。最后RLC保证按序排好的RLCSDUs传送到上层。RLC的重发机制是为上层提供无错误传送的数据，为了实现这一机制，重发协议作用在RLC的发送端与接收端。通过检测到达数据的序号，接收端的RLC能确认丢失的PDUs。状态报告被反馈到传送端的RLC，请求重传丢失的PDUs。关于何时去反馈状态报告是可以配置的，但是一个报告可以包括多个PDUs的信息并且相对不频繁地传送。根据接收到的状态报告，发送端的RLC实体能够采取适当的操作并且根据请求信息来重传丢失的PDUs。当RLC被配置为请求重发丢失的PDUs，指的是RLC操作在确认模式（AM），这与WCDMA/HSPA中的相应机制类似，AM主要用在基

6、于TCP的服务，例如当误码率作为首要考虑因素时的文件传输。同WCDMA/HSPA类似，RLC也可以被配置为无响应模式（UM）和透明模式（TM），在UM中，提供了顺序传送信息到高层的服务，但是不能有重传丢失的PDUs的请求。UM典型的用在像VoIP这种相对于时间要求来说，错误传输率要求不高的服务上。TM主要用在一些特殊的方面如随机接入。尽管RLC有能力处理因为噪声与不可预测的信道变化等造成的传输错误，但绝大多数情况下，错误是被MAC层的混合ARQ协议处理的。这样，RLC中的重传机制，起初看起来似乎有点多余，但这并不是问题所在，RLC和基于MAC的重传机制事实上是由不同的反馈信号所引起的，这些将在

7、第15.2.4节中加以讨论。除了重传机制和顺序传输，RLC还负责像图15.2中所描述的分割和串接。根据时序的安排，一些数据会被选择从RLCSDU缓冲区中传输，同时那些SDUs会被分割或者串接以制造RLCPDU。因此，LTE中的RLCPDU的大小是动态变化的，反而版本7之前的WCDMA/HSPA用的是一个半固定的大小。在高数据率下，一个大的PDU可以导致相对较小的开销，而当数据率比较低的时候，需要较小的PDU否则有效载荷可能会很大。因此，由于LTE的数据率的范围从很低到差不多100MBit/s，这就需要不同大小的PDU。由于在RLC中时序和数据率匹配机制都在eNodeB中，动态大小的PDU很容易

8、被LTE支持。15.2媒体访问控制层（MAC）媒体访问控制层主要完成逻辑信道的复用，混合ARQ重传，以及上行和下行链路的调度。与使用上行链路宏分集而定义服务与非服务小区（见第10章）的HSPA不同，LTE因为没有使用上行链路宏分集而仅仅定义了服务小区。所谓服务小区就是移动终端所接入的小区，负责调度和混合ARQ操作。15.2.1逻辑信道和传输信道MAC以逻辑信道的形式为RLC提供服务。逻辑信道由它所携带的信息所定义并且一般被分入控制信道的类别。控制信道用于操作LTE系统所必须的控制和配置信息的传输。而传输信道用于用户数据的传输。LTE中逻辑信道的类型包括有：广播控制信道（BCCH），用于系统控制

9、信息在一个小区中从网络到移动终端的传输。在接入系统之前，一个移动终端需要读取BCCH上传输的信息来找出系统是怎么配置的，例如系统的带宽。寻呼控制信道（PCCH），用于寻呼不被网络所识别的小区上的移动终端，寻呼信息需要被传送到多个小区。专用控制信道（DCCH），用于进出移动终端的控制信息的传输。这个信道用于移动终端的个人配置例如不同的切换信息。多播控制信道（MCCH），用于被请求接收MTCH（下面介绍）的控制信息的传输。专用流量信道（DTCH），用于进出移动终端的用户数据的传输，这是用于所有上行信道和非MBMS的下行信道用户数据的传输的逻辑信道类型。多播流量（MTCH），用于MBMS服务的下行信

10、道的传输。WCDMA/HSPA使用类似的逻辑信道的结构。但是与WCDMA/HSPA相比，LTE逻辑信道结构更加简化，即逻辑信道类别更少。MAC层以传输信道的形式从物理层获得服务。传输信道定义的是怎样并且以何种类型在无线接口上传输信息。在传输信道，作为HSPA的符号术语，被LTE继承，数据被组织为传输块。在每一个传输时间间隔（TTI）中，当没有空分复用技术的时候，至多只有一个特定大小的传输块通过无线接口传输。当有空分复用技术的时候（MIMO），一个TTI可能会有两个传输块。与每一个传输块相关的是传输格式（TF），它指定每一个传输块是如何通过无线通信接口传输的。传输格式包括传输块大小的信息，调制方

11、法和天线映射。再加上资源分配，由此可以通过传输格式实现码率大小。通过改变不同的传输格式，MAC层可以实现不同的数据传输率。速率控制，因此也被称为传输格式选择。被指定为LTE的传输信道的类型包括：广播信道（BCH）有一个根据规范提供的固定的传输形式，它可用于在BCCH逻辑信道上传送信息。寻呼信道（PCH）用于在PCCH逻辑信道上的寻呼信息的传输，PCH支持间断接收（DRX），使移动终端在预先确定的时间段唤醒，而其他时间睡眠状态以节约能耗。寻呼机制在第十七章中会详细描述。下行共享信道（DL-SCH）是用于LTE的下行数据传输的一种传输信道，它支持LTE的功能如在时间和频率域的动态速率匹配和信道依赖

12、性调度，混合ARQ，以及空分复用。同时它也支持DRX以降低移动终端电源消耗，同时支持永远在线，这同HSPA中的CPC机制一样。DL-SCH的TTI为1ms。多播信道（MCH）用来支持MBMS。多播传输信道（MCH）用于支持MBMS。它表现为半静态的传输格式和半静态的调度。假设多小区传输用MBSFN，调度和传输格式配置根据小区中的MBSFN传输来调节。上行共享信道（UL-SCH）是与UL-SCH配对的上行信道。MAC的部分功能是不同逻辑信道的复用和逻辑信道到相应的传输信道的映射。和HSDPA中的MAC-hs不同，LTE中的MAC支持从不同无线承载的RLCPDUs到到相同传输块的复用技术。因为信息

13、类型和它将传输的方式的某些关系，逻辑信道到传输信道的映射会有一些限制。逻辑信道到传送信道的映射的一个例子在图15.3中给出，其他类型的映射与之类似。15.2.2下行信道调度LTE无线接入的一个最基本的原则是DL-SCH和UL-SCH上的共享信道传输，即时间频率资源被上行信道和下行信道动态地共享。调度是MAC层的一部分，它控制上行信道和下行信道资源的分配。上行信道和下行信道的调度也在LTE中分开，上行信道和下行信道调度的决定可以独立的进行（在TDD操作中是多了UL/DL分开的限制），上行信道的调度在15.2.3中加以讨论，本节主要讨论下行信道的调度。下行信道调度的重要原则就是在每个1ms的间隙中

14、，动态决定哪些终端在什么频率资源上接收DL-SCH传输的信息。多终端可以并行安排，这时每一个终端只有一个DL-SCH，每一个都动态映射到一组相应的频率资源上，在调度中的一个基本的时间频率单元也叫做一个资源块。资源块以及将数据映射到物理资源在第16章中将会详细描述，但是原则上一个资源块就是频率域上的带宽180kHz的单元。在每一个1ms的调度间隔中，会给终端分配相应数量的资源块，以接收DL-SCH传送的数据，这是一个用于物理层处理的分配，在第16章中会详尽描述。调度也同时负责选择合适的传输块的大小，调制方法和天线映射（多天线传输的情况）。由于调度器可以控制数据率，RLC分割和MAC复用技术也要受

15、到调度决定的影响，下行线路调度的输出结果可以从图15.1中看出。尽管调度策略是实现上区分的而且3GPP并没有对它做特别的规范，但是大多数不同调度程序的总体目标，都是利用移动终端之间的信道变化，在有利的信道条件下，分配相应资源来传输数据到终端。在这方面，LTE调度的操作与HSDPA下行链路的调度是相似的。然而，由于LTE下行信道传输中使用OFDM方案，LTE可以同时在时域和频域上来使用信道变化，而HSDPA只能在时域中利用信道变化信息，这已经在第14章中介绍过并且在图14.1中加以描述过。LTE所支持的带宽更大，受到频率选择性衰落相应更多，因此相比于时域信道变化的调度，频域信道变化的信息也相当重

16、要。特别是在低速环境下，时域的信道变化相对于许多服务的延时要求来说较缓慢，这时，利用频域的信道变化就会非常有利。信道依赖性调度所需要的下行信道条件信息，是通过信道质量报告的形式，从移动终端反馈到eNodeB。信道质量报告，也叫做信道质量指数（CQI），包括频域上的瞬时信道质量，在使用空分复用技术下，还包括必要的信息以决定合适的天线处理。CQI是基于对下行信道的参考信号的测量而获得的。但是，其他获得信道信息的来源，如通过TDD操作中的互易性，也可以作为CQI报告的补充，以被特定实现的调度所使用。除了信道质量，一个高性能的调度程序也要把缓冲状态和优先级考虑到调度决定中。服务类型以及订购类型的不同，

17、都会影响调度的优先级。例如昂贵的订购服务的IP语音用户，即使在系统高负荷时，也应该保证它的服务质量，而下载文件和低资费订购服务的用户，要保证使用资源时不能影响其他人的服务支持。干扰协调，在第14章中提到，是为了把小区间的干扰控制到比较低的程度，它也是调度的一部分。由于调度策略在规范上没有固定标准，干扰协调技术的使用因设备商而异，并且从使用简单的高阶重用部署的方案到更先进的方案都有可能。15.2.3上行调度上行调度的基本功能与下行信道相似，也就是在每一个1ms的时间间隔内动态决定，在这1ms中，哪些移动终端可以在用什么资源上在UL-SCH上传输数据。HSPA中也使用上行信道的调度，但由于使用不同

18、的多址接入方案，HSPA和LTE在这方面上还是有很大的不同。在HSPA中，共享的上行资源主要是在第10章所描述的基站上的可接受的干扰。HSPA上行信道调度只是设置一个移动终端允许产生的上行信道干扰的数量上限。在这个限制的基础上，移动终端自动的选择一个合适的传输格式。在一个非正交的上行信道例如在HSPA中，这个策略显然是可行的。移动终端如果没有用完其所有资源，则会在一个低功耗的模式下进行发射，从而减少干扰。因此可以通过统计复用的方法，使得一个移动终端的共享资源的剩余部分能够被其他的移动终端所使用。在HSPA中，由于上行信道中传输格式的选择是在移动终端中完成的，因此需要发送带宽外的信令来通知Nod

19、eB这种选择。对于LTE来说，上行信道是正交的，eNodeB调度所控制的资源是时频资源的一个个单元。一个被分配给终端但没有被完全使用的资源，并不能被其他的终端所使用。因此，由于上行信道的正交性，和HSPA相比，如果让移动终端来选择传输格式，获得的增益明显会较小。从而，除了要分配时频资源给移动终端外，eNodeB调度器还负责控制移动终端将使用的传输格式（载荷大小，调制方案）。调度器已经知道移动终端正在使用的传输格式，这就不需要从终端到eNodeB的带外控制信令。由于控制信令的接收需要高可靠性，带外控制信令每一比特的成本比带宽内数据传输成本高许多，考虑到这一点，从覆盖率的角度看，LTE没有使用带外

20、控制信令是非常有优势的。尽管事实上是eNodeB调度程序决定终端的传输格式，还是要指出很重要的一点，那就是上行调度的决定是在每一个终端上执行，而不是在每一个无线承载上。因此，尽管控制终端的有效载荷大小是在eNodeB中，终端仍然负责是选择哪一个无线承载来获取数据。因此，移动终端自动处理逻辑信道的复用。这可以在图15.4的右半部分看出，图中eNodeB控制传输格式，移动终端控制逻辑信道的复用。作为对比，下行的相应情况也在左半部分给出，图中eNodeB同时控制传输格式和逻辑信道的复用这两者。在移动终端中，无线承载的复用是根据规则来确定的，规则中的参数可以通过eNodeB发送的RRC信令来配置。每一

21、个无线承载都被指定一个优先级别和优先级的比特率。然后移动终端根据比特率优先级，进行无线承载的复用，这样通过使用优先级的形式而服务各种无线承载。如果还有剩余资源，在完成比特率优先级之后，这些剩余资源再按优先级别的顺序分给无线承载。为了辅助上行链路调度的决定，移动终端可以发送一条MAC消息作为调度信息给eNodeB。显然，这需要移动终端已经获得调度的资源保证，才能发送这个信息。当还没有获得调度的资源保证时，可以使用指示器来标记移动终端需要上行资源，这个指示器是作为L1/L2控制信号结构的一部分，详细介绍见第16章。信道依赖性调度一般是使用在下行链路中。原则上，它也可以用在上行链路中。只是，对上行的

22、信道质量估计没有下行那么直接。为了估计信道质量，eNodeB只要发送同样的参考信号给小区内的所有终端，这些终端只要检测这个终端共享的参考信号，可以估计出各自的下行链路的信道条件。而对于上行，为了得到信道质量的估计，各个终端需要发送一个极佳质量的参考信号。LTE支持这样一个极佳参考信号的发送，但是开销也变得极大，第16章将会讲到。因此，在上行链路中，作为信道依赖性调度的补充或者另一种选择，提供上行分集的办法也是非常重要的。15.2.4混合ARQ在LTE中采用软结合的混合ARQ，类似于HSPA中的混合ARQ服务的功能提供对抗传输错误的健壮性。它也是在第11章所描述的增强容量的工具。因为混合ARQ的

23、重传是很快的，许多的服务允许一个或多个重传，因此形成一个隐性（闭环）的比特率控制机制。与HSPA相似，混合ARQ协议是MAC层的一部分，而软结合操作由物理层来完成。显然，混合ARQ并不是适合所有的传输类型。例如，在广播传输中，同样的信息传输到不同的用户，就不需要混合ARQ，因此混合ARQ只适合DL-SCH和UL-SCH。LTE混合ARQ协议与HSPA中的相应协议相似，即在HSPA中使用的多重停止等待处理。接收到传输块后，接收端尝试对传输块进行译码，并且以一个单独的ACK/NAK来通知发送端译码的结果，以指出译码是否正确还是需要重传。在上行和下行信道传输的ACK/NAK的细节可以在第16章中找到

24、。为了减少开销，可以只使用一个比特表示ACK/NAK。显然，接收端需要知道接收到的ACK/NAK是与哪个混合ARQ进程相关联的。这与HSPA使用的是相同的方法，在HSPA中，ACK/NAK的时序用来将一个混合ARQ进程和一个ACK/NAK相关联，这在图15.6中可以看出。注意，在TDD操作中，某一个混合ARQ进程中的数据接收和ACK/NAK的传输之间的时间关系，也被上行和下行信道的时间分配所影响。与HSPA类似，下行信道的混合ARQ操作是基于异步协议的。因此下行信道的重传可能发生在原传输后的任何时候，并且使用显性的混合ARQ进程号，用于指出关联到哪一个处理。而上行的重传，是基于同步协议的，重传

25、发生在原传输之后的一个预先知道的时间，因而隐性的处理号能够被推导出来。这两种类型在图15.5中可以看出。在一个异步的混合ARQ协议中，每次重传基本上如同原传输一样进行调度。而在一个异步的协议中，原传输后被调度后，要求重传的时间就已经确定。但是，调度程序可以从eNodeB的混合ARQ实体中知道终端是否需要重传。如图15.6显示的那样，对于每个用户，使用多重并行混合ARQ进程，可能导致从混合ARQ机制往上层传送的数据包产生乱序的现象。举例如图所示，传输块3需要重传，而传输块5在这之前被成功地解码。所以，需要某种形式的重组机制。成功解码后，传输块解复用到相应的逻辑信道，在每个逻辑信道利用序列号完成重

26、组的过程。相比，HSPA的重组使用一个单独的MAC序列号。之所以这样，是因为HSPA是WCDMA的延伸，必须照顾到后向兼容性，引进HSPA时，RLC或者MAC体系需保持不变，第9章中有所介绍。而对于LTE，所有协议层均联合起来设计，所以在设计中受的限制很少。然而，两种系统的重组的基本原理还是相似的，只是使用不同的序列号。混合ARQ机制可以修改因为噪声或者不可预测的信道变化所造成的传输错误。就如上面所描述的，RLC也负责请求重传，这起初看起来是不必要的。然而，由于基于MAC层的混合ARQ机制有能力处理绝大多数传输错误，使得RLC重传很少有使用的必要，尽管如此，混合ARQ负责把无错误数据块传送到R

27、LC，也会有偶尔失败的情况，这样导致传送到RLC的无错误数据块出现序列号上的缝隙。这通常是由于反馈信令出错导致的，比如，一个NAK被发送端错误地解释成ACK，而导致数据的丢失。这种情况发生的概率是1%的阶数；对于需要TCP分组的无差错虚传输的TCP服务来说，这个错误概率已经相当高了。更确切地说，对于超过100Mbit/s的数据率下，需要分组丢失率低于105，基本上，TCP认为所有的分组丢失是由于网络拥塞导致的。因此这些分组的丢失会触发TCP的避拥塞机制，也就是相应地降低数据率，并且为了保持高速数据率时的良好性能，RLC-AM提供保证（绝大多数）无差错数据传送到TCP的重要服务。所以，从上面的讨

28、论可知，在彼此上层使用两种重传机制的原因可以从反馈信令看出。由于混合ARQ机制针对的是快速的重传，因此有必要以最快的速度发送一比特ACK/NAK状态报告给发送端每个TTI一次。尽管原则上是可以使ACK/NAK反馈达到一个任意低的错误概率，但是这是以牺牲ACK/NAK很高的发送端功率为成本的。让成本保持到一个合理水平，通常使得反馈错误率为1%左右，这也确定了混合ARQ的常驻错误率(residualerrorrate)。而相对于混合ARQ的ACK/NAK，RLC状态报告的发送没有那么频繁，所以获得10-5或更低的错误率所需的成本相对较低。因此，混合ARQ和RLC的联合使用可以兼顾较小的环回时间和较

29、低的反馈开销，这样两者可以互补。由于RLC和混合ARQ位于同一个节点，两者之间的交互需要非常紧密。比如，如果混合ARQ机制检测到不可恢复的错误，那么RLC状态报告的传输可以立即触发，而不是等待状态报告周期性地传输。这可以使得RLC能更快地重传丢失的PDUs。因此，在一定程度上，混合ARQ和RLC的联合使用可以看做是一种重传机制，这种机制带有两种状态反馈。原则上，在HSPA中可以得到相同的讨论。然而因为在HSPA中混合ARQ和RLC是在不同的节点中，要产生这种紧密的交互是不太可能的。15.3物理层（PHY）物理层负责编码，物理层的混合ARQ处理，调制，多天线处理，以及信号到合适的物理层时间频率资

30、源的映射。在图15.7中给出了一个简单的关于DL-SCH处理的框图。被MAC层动态控制的物理层由灰色区域描述，而半静态的物理层区域由白色描述。当在DL-SCH上的一个TTI上移动终端被调度时，物理层接收一个传输块（当使用空间复用时是两个传输块）数据来传输。对于每一个传输块，都被附加一个CRC，且对于被附加了CRC的传输块是被单独的编码的。信道编码率，包括率匹配，可以被传输块大小、调制方案、以及为传输所分配的资源数量所决定。所有的这些量都由下行信道的调度器选择。由混合ARQ协议控制所使用的冗余版本，并且影响率匹配处理来产生正确的编码码组。最后，有空间复用技术时，多天线映射也由下行信道调度器所控制

31、。被调度的移动终端接收到发送来的信号然后执行反向的物理层处理。移动终端的物理层同样也告知混合ARQ协议传输信号是否被正确的译码。这个信息被移动终端中的混合ARQ功能中的MAC部分所使用来决定是否需要重传。物理层为UL-SCH的处理与DL-SCH非常一致。然而，要知道是eNodeB中的MAC调度器负责选择移动终端的传输格式和分配给上行传输的资源，如15.2.3节的描述。UL-SCH物理层处理的简单形式如图15.8所示。其他下行传输信道，基本上是如同DL-SCH基于同样的物理层处理，只是对所使用的特性有一些限制。对于在BCH上系统信息的广播，作为还没有接入系统时的第一步，移动终端必须能接收到这个信

32、息信道。因此，传输格式必须提前被终端所知道，而且在这种情况下没有MAC层对任何传输参数的动态控制。对于在PCH上寻呼消息的传输，一定程度上，可以使用传输参数的动态自适应。通常，这种情况下的处理与一般的DL-SCH处理很相似。MAC可以控制调制、分配资源总量、以及天线映射。然而，由于在寻呼移动终端时，上行链路还没有建立，终端没有办法传送ACK/NAK，所以混合ARQ是无法使用的。MCH用在MBMS传输上，通常使用单频网的操作，如第4章中所描述的那样，单频网是在指同一时间从多个小区发送相同格式、使用相同资源的信息。因此，MCH传输的调度是需要在各相关小区之间同时协调的，这样MAC对传输参数的动态选

33、择是不可能的。15.4LTE状态在LTE中，一个移动终端可以处在图15.9中所描述的多种状态下。刚开机后，移动终端进入LTE-DETACHED状态。在这种状态下，移动终端并不被网络所知道。在终端与网络能够通信之前，终端需要通过随机接入的步骤注册到这个网络，然后进入LTE_ACTIVE状态。LTE-DETACHED状态主要是开机时使用的状态；一旦注册到网络后，移动终端就进入LTE-ACTIVE和LTE-IDLE这两种状态之一。LTE_ACTIVE是指移动终端正处在发送或接收数据过程时使用的状态。这种状态下，移动终端连接到网络中的指定小区。移动终端也已经被分配一个或几个IP地址和一个终端标识符，即

34、小区无线网络临时ID（C-RNTI），这个标识符是用于移动终端与网络间的信令作用的。LTE_ACTIVE可以说有两个子状态，IN_SYNC和OUT_OF_SYNC，取决于上行链路有没有与网络同步。由于LTE使用基于正交FDMA/TDMA的上行链路，需要从各不同的移动终端的上行传输同步，这样他们可以（几乎）同时到达eNodeB。第16章中将介绍获取并维持上行同步的步骤，但是简而言之，eNodeB测量每个活动（active）的发送终端传输数据的到达时间，并且通过下行链路发送时序纠正命令。只要上行处于IN_SYNC状态，便可以进行用户数据和L1/L2控制信令的上行传输。如果在给定的时间窗内，没有上行

35、链路的传输，时间校准显然是不可能的，这样上行链路处于OUT_OF_SYNC状态。在这种情况下，移动终端需要通过随机接入的步骤来重新获取上行同步。移动终端为了节省电池能耗，大多数时间进入睡眠，这时进入的状态LTE_IDLE是一个低活动量的状态。这时，没有维持上行同步，所以，唯一可能发生的上行传输活动(activity)是随机接入并转到LTE_ACTIVE状态。在下行链路，为了被可能打入的电话寻呼，移动终端周期性地唤醒，这在第17章将会讲到。移动终端保持IP地址和其他内部信息不变，以便能在必要时迅速地转到LTE_ACTIVE状态。移动终端的位置部分地被网络所知，使得网络至少知道要寻呼的移动终端是在

36、哪个小区组中。15.5数据流为了概括下行信道中通过各个协议层的数据流动，给出一个使用三个IP分组的例子，两个分组在一个无线承载上，还有一个分组在另一个无线承载上，见图15.10。上行信道中的数据流动与之类似。PDCP进行（可选）IP头压缩，然后是加密。增加了一个PDCP头，携带移动终端解密过程所需的信息。PDCP的输出被反馈到RLC。RLC协议执行PDCPPDUs的串接和分割，然后加上一个RLC头。RLC头用于移动终端中顺序的传送（每个逻辑信道），也用于重传时RLCPDUs的标志。RLCPDUs转发到MAC层，MAC层将一系列的RLCPDUs组成一个MACSDU，然后加上一个MAC头来形成传输块。传输块的大小取决于链路自适应机制所选择的瞬时数据传输率。因此，链路自适应影响到MAC和RLC的处理。最后，物理层为了错误检测的目的，给传输块加上一个CRC，并进行编码和调制，然后将最后的信号发射到空中。.22