3-LTE网络结构、协议栈及物理层
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lte协议栈LTE(Long Term Evolution)是第四代移动通信网络(4G)的一种技术标准,其协议栈是指在LTE网络中用于实现通信功能的一系列协议。
LTE协议栈包括物理层、数据链路层、网络层和应用层等组成部分,下面将对LTE协议栈的各个层进行介绍。
物理层是整个协议栈的最底层,主要负责对无线信号的调制解调、信道编码和解码等任务。
其具体功能包括无线信号调制解调、功率控制、调度和调制解调器功耗管理等。
物理层的设计需要考虑带宽、频率复用、多天线技术等因素,以提供高吞吐量和低时延的通信性能。
数据链路层负责将物理层传输的信号分割成较小的数据单元,并提供数据传输的可靠性和安全性保证。
其主要功能包括信道编码与解码、错误检测和纠错、调度和资源分配、混合自动重传请求(HARQ)等。
数据链路层还负责和物理层之间的协作,以确保数据的可靠交付和高效传输。
网络层是实现网络互连和路由功能的层,其主要任务是将数据传输到目标终端设备。
网络层的功能包括寻址与路由、移动性管理、IP数据包的分组交换和转发等。
在LTE中,网络层采用IP协议作为基础,支持IPv4和IPv6两种寻址方式,以适应不同的网络需求和应用场景。
应用层是整个协议栈的最上层,其主要任务是提供各种高层服务和功能。
应用层的协议包括HTTP、FTP、DNS等,用于实现互联网接入、内容下载和域名解析等功能。
此外,应用层也支持多媒体业务的传输和处理,如语音通话、视频流媒体等。
除了以上四个主要层次外,LTE协议栈还包括安全层和控制层。
安全层用于提供通信的保密性、完整性和认证等安全功能,以防止数据泄露和网络攻击。
控制层则负责网络的管理和控制功能,包括寻呼、接入控制、呼叫建立和释放等。
总之,LTE协议栈是实现LTE网络功能的核心部分,其各个层次之间密切协作,共同实现数据的传输和处理。
物理层提供无线信号的调制解调和信道编码解码等功能,数据链路层负责对数据进行分割和编码纠错,网络层实现数据的路由和转发,应用层提供各种高层服务和功能。
LTE网络架构和协议栈随着移动通信技术的不断发展,LTE(Long Term Evolution)成为4G移动通信的主流技术。
LTE网络架构和协议栈是构建LTE系统的核心组成部分,下面将对LTE网络架构和协议栈进行详细介绍。
一、LTE网络架构LTE网络架构由两部分组成:E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)和EPC(Evolved Packet Core)。
1. E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)E-UTRAN是LTE系统的无线接入网络,包括基站和与之相连的核心网。
基站被称为eNodeB,负责无线信号的传输和接收。
eNodeB通过X2接口相连,用于基站之间的信号传输和协同。
与核心网的连接通过S1接口实现,包括控制面和用户面的传输。
2. EPC(Evolved Packet Core)EPC是LTE系统的核心网络,负责用户数据的传输和控制信息的处理。
EPC由三个主要组成部分构成:MME(Mobility Management Entity)、SGW(Serving Gateway)和PGW(Packet Data Network Gateway)。
MME负责移动性管理和控制平面的处理;SGW负责用户数据的传输;PGW连接到外部数据网络,负责数据分组的处理和路由。
二、LTE协议栈LTE协议栈由各种协议组成,实现系统中不同层次之间的通信和控制。
LTE协议栈按照OSI(Open Systems Interconnection)参考模型分为七层,分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
1. 物理层物理层负责数据的传输和调制解调。
LTE使用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术进行信号的调制和解调,以提高传输效率和抗干扰性能。
lte协议栈LTE协议栈。
LTE(Long Term Evolution)是第四代移动通信技术,其协议栈是支撑LTE网络正常运行的基础。
LTE协议栈由不同层次的协议组成,包括物理层、数据链路层、网络层和应用层。
本文将对LTE协议栈的各个部分进行详细介绍。
首先,物理层是LTE协议栈的最底层,负责无线信号的调制解调和传输。
在物理层,LTE使用正交频分复用(OFDM)技术来实现高速数据传输。
物理层还包括MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术,可以提高信号传输的稳定性和速度。
此外,物理层还包括了无线信道的管理和调度功能,确保数据的高效传输。
其次,数据链路层负责数据的分组、传输和错误检测。
在LTE协议栈中,数据链路层包括了MAC(Medium Access Control)层和RLC(Radio Link Control)层。
MAC层负责对数据进行调度和管理,确保不同用户之间的公平竞争和高效传输。
而RLC层则负责数据的分段和重组,以及错误检测和纠正。
数据链路层的工作是保证数据的可靠传输和高效利用无线资源。
接下来是网络层,网络层负责数据的路由和转发。
LTE协议栈中的网络层包括了RRC(Radio Resource Control)层和PDCP(Packet Data Convergence Protocol)层。
RRC层负责无线资源的管理和控制,包括小区搜索、切换和功率控制等功能。
PDCP层则负责数据的压缩和加密,以及数据的传输和重组。
网络层的工作是确保数据在LTE网络中的顺利传输和处理。
最后是应用层,应用层负责用户数据的处理和交互。
在LTE协议栈中,应用层包括了IP(Internet Protocol)层和TCP/UDP(Transmission Control Protocol/User Datagram Protocol)层。
IP层负责数据的路由和转发,确保数据能够在LTE网络和外部网络之间进行传输。
L3网络高层—RRC(Radio Resource Control无线资源控制)L2数据链路层--MAC+RLC+PDCPMedium Access Control介质访问控制L1物理层--PHY (physical layer物理层)LTE分为横向三层:物理层、数据链路层、网络高层。
物理层给高层提供数据传输服务。
数链层分为MAC子层,RLC子层,和两个依赖于服务的子层:PDCP协议层,BMC协议层。
网络高层即RRC层。
RRC处理UE(User Equipment)和eNodeB(Evolved Node-B)之间控制平面的第三层信息。
其中,第一层是物理层(Physical Layer),第二层是媒介访问控制层(Medium Access Control),RRC是第三层。
RRC对无线资源进行分配并发送相关信令,UE和UTRAN之间控制信令的主要部分是RRC 消息,RRC消息承载了建立、修改和释放层2和物理层协议实体所需的全部参数,同时也携带了NAS(非接入层)的一些信令,如MM、CM、SM等。
PDCP(Packet Data Convergence Protocol)分组数据汇聚协议PDCP 是对分组数据汇聚协议的一个简称。
它是UMTS中的一个无线传输协议栈,它负责将IP头压缩和解压、传输用户数据并维护为无损的无线网络服务子系统(SRNS)设置的无线承载的序列号。
LTE中PHY.MAC,RLC,PDCP为什么越往高层速率越低?没往下一层都是要加包头,也就是开销比如物理层,可以10bit其中一个bit是开销的话,那么mac实际上只传了9bit。
lte测试看哪一层的速率,不同的厂家设备,规定一样吗?看PDCP层速率,有效信息比例最多,越往低层无用保护冗余bit越多。
对于网络侧下行传输来说,数据按PDCP-》RLC-》MAC-》PHY的方向传输,没经过一层都会进行一次封装,添加对应层协议的头开销,而本层的头开销对下层来说,就体现为数据量,应计入数据吞吐率中。