3.1 无线侧接口及协议
从图3-1可以看出,LTE的无线基站和核心网、无线基站和无线基站、无线基站和用户之间均是有两个接口:一个是控制面的,一个是用户面的。
图3-1 LTE网络架构
1.控制面接口协议栈
从图3-2可以看出,控制面接口包含Uu和S1-MME两个接口,Uu接口是UE和基站之间的接口,包含L1(Physical layer)、MAC(Medium Access Control)、RLC(Radio Link Control)、PDCP(Packet Data Convergence Protocol)、RRC(Radio Resource Control)以及NAS(Non-Access Stratum)层。我们从协议栈可以看到NAS层用于UE和MME之间的通信。
图3-2 控制面Uu和S1-MME协议栈
2.用户面接口协议栈
如图3-3所示,用户面的包是从UE经过基站、SGW传送到PGW,Uu接口用户面协议栈包含L1、MAC、RLC、PDCP、IP、TCP/UDP、应用七层,从协议栈可以看到基站是不处理IP和应用这两层,IP层是在PGW处理,应用层是在UE使用业务的服务器侧来处理。UE的IP数据包封装在EPC特定的协议中,在PGW和eNB之间通过隧道协议发送到用户终端,不同的隧道协议在不同的接口间使用。3GPP特定的隧道协议叫作GPRS隧道协议(GTP),用于核心网接口S1-U、S5/S8。
图3-3 用户面协议栈
3.X2接口协议栈
如图3-4所示,我们可以看到X2接口包含控制面和用户面两个协议栈。
图3-4 X2接口协议栈
X2用户平面接口是eNB之间的接口,用户平面协议栈如图3-4所示,E-UTRAN的传输网络层是基于IP传输的,UDP/IP之上是利用GTP-U来传送用户平面PDU。
X2控制平面接口是eNB之间的接口,控制平面协议栈如图3-4所示。传输网络层是利用IP和SCTP协议,而应用层信令协议为X2接口应用协议X2-AP。控制面功能主要包含连接状态下UE的移动性管理功能(针对LTE系统内切换)、上行负荷管理功能、X2接口管理功能(包括复位和错误指示)。