【正文】 無線承載上。因此，盡管控制終端的有效載荷大小是在eNodeB中，終端仍然負責是選擇哪一個無線承載來獲取數(shù)據(jù)。因此，移動終端自動處理邏輯信道的復用。，圖中eNodeB控制傳輸格式，移動終端控制邏輯信道的復用。作為對比，下行的相應情況也在左半部分給出，圖中eNodeB同時控制傳輸格式和邏輯信道的復用這兩者。在移動終端中，無線承載的復用是根據(jù)規(guī)則來確定的，規(guī)則中的參數(shù)可以通過eNodeB發(fā)送的RRC信令來配置。每一個無線承載都被指定一個優(yōu)先級別和優(yōu)先級的比特率。然后移動終端根據(jù)比特率優(yōu)先級，進行無線承載的復用，這樣通過使用優(yōu)先級的形式而服務各種無線承載。如果還有剩余資源，在完成比特率優(yōu)先級之后，這些剩余資源再按優(yōu)先級別的順序分給無線承載。為了輔助上行鏈路調(diào)度的決定，移動終端可以發(fā)送一條MAC消息作為調(diào)度信息給eNodeB。顯然，這需要移動終端已經(jīng)獲得調(diào)度的資源保證，才能發(fā)送這個信息。當還沒有獲得調(diào)度的資源保證時，可以使用指示器來標記移動終端需要上行資源，這個指示器是作為L1/L2控制信號結(jié)構(gòu)的一部分。信道依賴性調(diào)度一般是使用在下行鏈路中。原則上，它也可以用在上行鏈路中。只是，對上行的信道質(zhì)量估計沒有下行那么直接。為了估計信道質(zhì)量，eNodeB只要發(fā)送同樣的參考信號給小區(qū)內(nèi)的所有終端，這些終端只要檢測這個終端共享的參考信號，可以估計出各自的下行鏈路的信道條件。而對于上行，為了得到信道質(zhì)量的估計，各個終端需要發(fā)送一個極佳質(zhì)量的參考信號。LTE支持這樣一個極佳參考信號的發(fā)送，但是開銷也變得極大。因此，在上行鏈路中，作為信道依賴性調(diào)度的補充或者另一種選擇，提供上行分集的辦法也是非常重要的。 混合ARQ在LTE中采用軟結(jié)合的混合ARQ，類似于HSPA中的混合ARQ服務的功能——提供對抗傳輸錯誤的健壯性。因為混合ARQ的重傳是很快的，許多的服務允許一個或多個重傳，因此形成一個隱性（閉環(huán)）的比特率控制機制。與HSPA相似，混合ARQ協(xié)議是MAC層的一部分，而軟結(jié)合操作由物理層來完成。顯然，混合ARQ并不是適合所有的傳輸類型。例如，在廣播傳輸中，同樣的信息傳輸?shù)讲煌挠脩簦筒恍枰旌螦RQ，因此混合ARQ只適合DLSCH和ULSCH。LTE混合ARQ協(xié)議與HSPA中的相應協(xié)議相似，即在HSPA中使用的多重停止等待處理。接收到傳輸塊后，接收端嘗試對傳輸塊進行譯碼，并且以一個單獨的ACK/NAK來通知發(fā)送端譯碼的結(jié)果，以指出譯碼是否正確還是需要重傳。為了減少開銷，可以只使用一個比特表示ACK/NAK。顯然，接收端需要知道接收到的ACK/NAK是與哪個混合ARQ進程相關聯(lián)的。這與HSPA使用的是相同的方法，在HSPA中，ACK/NAK的時序用來將一個混合ARQ進程和一個ACK/NAK相關聯(lián)。注意，在TDD操作中，某一個混合ARQ進程中的數(shù)據(jù)接收和ACK/NAK的傳輸之間的時間關系，也被上行和下行信道的時間分配所影響。與HSPA類似，下行信道的混合ARQ操作是基于異步協(xié)議的。因此下行信道的重傳可能發(fā)生在原傳輸后的任何時候，并且使用顯性的混合ARQ進程號，用于指出關聯(lián)到哪一個處理。而上行的重傳，是基于同步協(xié)議的，重傳發(fā)生在原傳輸之后的一個預先知道的時間，因而隱性的處理號能夠被推導出來。在一個異步的混合ARQ協(xié)議中，每次重傳基本上如同原傳輸一樣進行調(diào)度。而在一個異步的協(xié)議中，原傳輸后被調(diào)度后，要求重傳的時間就已經(jīng)確定。但是，調(diào)度程序可以從eNodeB的混合ARQ實體中知道終端是否需要重傳。，對于每個用戶，使用多重并行混合ARQ進程，可能導致從混合ARQ機制往上層傳送的數(shù)據(jù)包產(chǎn)生亂序的現(xiàn)象。舉例如圖所示，傳輸塊3需要重傳，而傳輸塊5在這之前被成功地解碼。所以，需要某種形式的重組機制。成功解碼后，傳輸塊解復用到相應的邏輯信道，在每個邏輯信道利用序列號完成重組的過程。相比，HSPA的重組使用一個單獨的MAC序列號。之所以這樣，是因為HSPA是WCDMA的延伸，必須照顧到后向兼容性，引進HSPA時，RLC或者MAC體系需保持不變。而對于LTE，所有協(xié)議層均聯(lián)合起來設計，所以在設計中受的限制很少。然而，兩種系統(tǒng)的重組的基本原理還是相似的，只是使用不同的序列號?；旌螦RQ機制可以修改因為噪聲或者不可預測的信道變化所造成的傳輸錯誤。就如上面所描述的，RLC也負責請求重傳，這起初看起來是不必要的。然而，由于基于MAC層的混合ARQ機制有能力處理絕大多數(shù)傳輸錯誤，使得RLC重傳很少有使用的必要，盡管如此，混合ARQ負責把無錯誤數(shù)據(jù)塊傳送到RLC，也會有偶爾失敗的情況，這樣導致傳送到RLC的無錯誤數(shù)據(jù)塊出現(xiàn)序列號上的縫隙。這通常是由于反饋信令出錯導致的，比如，一個NAK被發(fā)送端錯誤地解釋成ACK，而導致數(shù)據(jù)的丟失。這種情況發(fā)生的概率是1%的階數(shù)；對于需要TCP分組的無差錯虛傳輸?shù)腡CP服務來說，這個錯誤概率已經(jīng)相當高了。更確切地說，對于超過100Mbit/s的數(shù)據(jù)率下，需要分組丟失率低于105，基本上，TCP認為所有的分組丟失是由于網(wǎng)絡擁塞導致的。因此這些分組的丟失會觸發(fā)TCP的避擁塞機制，也就是相應地降低數(shù)據(jù)率，并且為了保持高速數(shù)據(jù)率時的良好性能，RLCAM提供保證（絕大多數(shù)）無差錯數(shù)據(jù)傳送到TCP的重要服務。所以，從上面的討論可知，在彼此上層使用兩種重傳機制的原因可以從反饋信令看出。由于混合ARQ機制針對的是快速的重傳，因此有必要以最快的速度發(fā)送一比特ACK/NAK狀態(tài)報告給發(fā)送端——每個TTI一次。盡管原則上是可以使ACK/NAK反饋達到一個任意低的錯誤概率，但是這是以犧牲ACK/NAK很高的發(fā)送端功率為成本的。讓成本保持到一個合理水平，通常使得反饋錯誤率為1%左右，這也確定了混合ARQ的常駐錯誤率(residual error rate)。而相對于混合ARQ的ACK/NAK，RLC狀態(tài)報告的發(fā)送沒有那么頻繁，所以獲得105或更低的錯誤率所需的成本相對較低。因此，混合ARQ和RLC的聯(lián)合使用可以兼顧較小的環(huán)回時間和較低的反饋開銷，這樣兩者可以互補。由于RLC和混合ARQ位于同一個節(jié)點，兩者之間的交互需要非常緊密。比如，如果混合ARQ機制檢測到不可恢復的錯誤，那么RLC狀態(tài)報告的傳輸可以立即觸發(fā)，而不是等待狀態(tài)報告周期性地傳輸。這可以使得RLC能更快地重傳丟失的PDUs。因此，在一定程度上，混合ARQ和RLC的聯(lián)合使用可以看做是一種重傳機制，這種機制帶有兩種狀態(tài)反饋。原則上，在HSPA中可以得到相同的討論。然而因為在HSPA中混合ARQ和RLC是在不同的節(jié)點中，要產(chǎn)生這種緊密的交互是不太可能的。 物理層（PHY）物理層負責編碼，物理層的混合ARQ處理，調(diào)制，多天線處理，以及信號到合適的物理層時間頻率資源的映射。被MAC層動態(tài)控制的物理層由灰色區(qū)域描述，而半靜態(tài)的物理層區(qū)域由白色描述。當在DLSCH上的一個TTI上移動終端被調(diào)度時，物理層接收一個傳輸塊（當使用空間復用時是兩個傳輸塊）數(shù)據(jù)來傳輸。對于每一個傳輸塊，都被附加一個CRC，且對于被附加了CRC的傳輸塊是被單獨的編碼的。信道編碼率，包括率匹配，可以被傳輸塊大小、調(diào)制方案、以及為傳輸所分配的資源數(shù)量所決定。所有的這些量都由下行信道的調(diào)度器選擇。由混合ARQ協(xié)議控制所使用的冗余版本，并且影響率匹配處理來產(chǎn)生正確的編碼碼組。最后，有空間復用技術時，多天線映射也由下行信道調(diào)度器所控制。被調(diào)度的移動終端接收到發(fā)送來的信號然后執(zhí)行反向的物理層處理。移動終端的物理層同樣也告知混合ARQ協(xié)議傳輸信號是否被正確的譯碼。這個信息被移動終端中的混合ARQ功能中的MAC部分所使用來決定是否需要重傳。物理層為ULSCH的處理與DLSCH非常一致。然而，要知道是eNodeB中的MAC調(diào)度器負責選擇移動終端的傳輸格式和分配給上行傳輸?shù)馁Y源?！∑渌滦袀鬏斝诺?，基本上是如同DLSCH基于同樣的物理層處理，只是對所使用的特性有一些限制。對于在BCH上系統(tǒng)信息的廣播，作為還沒有接入系統(tǒng)時的第一步，移動終端必須能接收到這個信息信道。因此，傳輸格式必須提前被終端所知道，而且在這種情況下沒有MAC層對任何傳輸參數(shù)的動態(tài)控制。對于在PCH上尋呼消息的傳輸，一定程度上，可以使用傳輸參數(shù)的動態(tài)自適應。通常，這種情況下的處理與一般的DLSCH處理很相似。MAC可以控制調(diào)制、分配資源總量、以及天線映射。然而，由于在尋呼移動終端時，上行鏈路還沒有建立，終端沒有辦法傳送ACK/NAK，所以混合ARQ是無法使用的。MCH用在MBMS傳輸上，通常使用單頻網(wǎng)的操作，單頻網(wǎng)是在指同一時間從多個小區(qū)發(fā)送相同格式、使用相同資源的信息。因此，MCH傳輸?shù)恼{(diào)度是需要在各相關小區(qū)之間同時協(xié)調(diào)的，這樣MAC對傳輸參數(shù)的動態(tài)選擇是不可能的。 LTE狀態(tài)在LTE中。剛開機后，移動終端進入LTEDETACHED狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，移動終端并不被網(wǎng)絡所知道。在終端與網(wǎng)絡能夠通信之前，終端需要通過隨機接入的步驟注冊到這個網(wǎng)絡，然后進入LTE_ACTIVE狀態(tài)。LTEDETACHED狀態(tài)主要是開機時使用的狀態(tài)；一旦注冊到網(wǎng)絡后，移動終端就進入LTEACTIVE和LTEIDLE這兩種狀態(tài)之一。LTE_ACTIVE是指移動終端正處在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)過程時使用的狀態(tài)。這種狀態(tài)下，移動終端連接到網(wǎng)絡中的指定小區(qū)。移動終端也已經(jīng)被分配一個或幾個IP地址和一個終端標識符，即小區(qū)無線網(wǎng)絡臨時ID（CRNTI），這個標識符是用于移動終端與網(wǎng)絡間的信令作用的。LTE_ACTIVE可以說有兩個子狀態(tài)，IN_SYNC和OUT_OF_SYNC，取決于上行鏈路有沒有與網(wǎng)絡同步。由于LTE使用基于正交FDMA/TDMA的上行鏈路，需要從各不同的移動終端的上行傳輸同步，這樣他們可以（幾乎）同時到達eNodeB。簡而言之，eNodeB測量每個活動（active）的發(fā)送終端傳輸數(shù)據(jù)的到達時間，并且通過下行鏈路發(fā)送時序糾正命令。只要上行處于IN_SYNC狀態(tài)，便可以進行用戶數(shù)據(jù)和L1/L2控制信令的上行傳輸。如果在給定的時間窗內(nèi)，沒有上行鏈路的傳輸，時間校準顯然是不可能的，這樣上行鏈路處于OUT_OF_SYNC狀態(tài)。在這種情況下，移動終端需要通過隨機接入的步驟來重新獲取上行同步。移動終端為了節(jié)省電池能耗，大多數(shù)時間進入睡眠，這時進入的狀態(tài)LTE_IDLE是一個低活動量的狀態(tài)。這時，沒有維持上行同步，所以，唯一可能發(fā)生的上行傳輸活動(activity)是隨機接入并轉(zhuǎn)到LTE_ACTIVE狀態(tài)。在下行鏈路，為了被可能打入的電話尋呼，移動終端周期性地喚醒。移動終端保持IP地址和其他內(nèi)部信息不變，以便能在必要時迅速地轉(zhuǎn)到LTE_ACTIVE狀態(tài)。移動終端的位置部分地被網(wǎng)絡所知，使得網(wǎng)絡至少知道要尋呼的移動終端是在哪個小區(qū)組中。 數(shù)據(jù)流為了概括下行信道中通過各個協(xié)議層的數(shù)據(jù)流動，給出一個使用三個IP分組的例子，兩個分組在一個無線承載上，還有一個分組在另一個無線承載上。上行信道中的數(shù)據(jù)流動與之類似。PDCP進行（可選）IP頭壓縮，然后是加密。增加了一個PDCP頭，攜帶移動終端解密過程所需的信息。PDCP的輸出被反饋到RLC。RLC協(xié)議執(zhí)行PDCP PDUs的串接和分割，然后加上一個RLC頭。RLC頭用于移動終端中順序的傳送（每個邏輯信道），也用于重傳時RLC PDUs的標志。RLC PDUs轉(zhuǎn)發(fā)到MAC層，MAC層將一系列的RLC PDUs組成一個MAC SDU，然后加上一個MAC頭來形成傳輸塊。傳輸塊的大小取決于鏈路自適應機制所選擇的瞬時數(shù)據(jù)傳輸率。因此，鏈路自適應影響到MAC和RLC的處理。最后，物理層為了錯誤檢測的目的，給傳輸塊加上一個CRC，并進行編碼和調(diào)制，然后將最后的信號發(fā)射到空中。57 /