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Arquitectura de protocolo de radio en LTE

Arquitectura de protocolo de radio en LTE

El modelo de protocolo de radio EUTRAN especifica los protocolos terminados entre UE y eNB. La pila de protocolos sigue las directrices estándar para arquitecturas de protocolos de radio (ITU-R M1035) y, por tanto, es bastante similar a la pila de protocolos WCDMA de UMTS.

La pila de protocolos define tres capas: la capa física (capa 1), la capa de acceso y enlace de datos (capa 2) y la capa 3 que alberga los protocolos de control del estrato de acceso y del estrato de no acceso. así como el software a nivel de aplicación (por ejemplo, pila de IP).

Capa física: La capa física forma la capa 1 completa de la pila de protocolos y proporciona la funcionalidad básica de transmisión de bits por aire. En LTE, la capa física está impulsada por OFDMA en el enlace descendente y SC-FDMA en el enlace ascendente. Los modos FDD y TDD se pueden combinar (depende de las capacidades del UE) en la misma capa física. La capa física utiliza canales físicos para transmitir datos a través de la ruta de radio. Los canales físicos se asignan dinámicamente a los recursos disponibles (bloques de recursos físicos y puertos de antena). A las capas superiores, la capa física ofrece su funcionalidad de transmisión de datos a través de canales de transporte. Al igual que en UMTS, un canal de transporte es un servicio de transmisión orientado a bloques con ciertas características en cuanto a velocidades de bits, retraso, riesgo de colisión y confiabilidad. Tenga en cuenta que, a diferencia de 3G WCDMA o incluso 2G ​​GSM, ya no hay transporte dedicado ni canales físicos, ya que todo el mapeo de recursos es controlado dinámicamente por el programador.

MAC (Control de acceso al medio): MAC es el protocolo de capa 2 más bajo y su función principal es controlar los canales de transporte. Desde capas superiores, MAC se alimenta con canales lógicos que están en correspondencia uno a uno con los portadores de radio. A cada canal lógico se le da una prioridad y MAC tiene que multiplexar los datos del canal lógico en canales de transporte. Evidentemente, en el sentido de recepción debe realizarse una demultiplexación de los canales lógicos de los canales de transporte. Otras funciones de MAC serán el manejo de colisiones y la identificación explícita de UE. Una función importante para el rendimiento es la funcionalidad HARQ, que es parte oficial de MAC y está disponible para algunos tipos de canales de transporte.

RLC (Control de enlace de radio): Cada portador de radio posee una instancia de RLC
trabajando en cualquiera de los tres modos: UM (No reconocido), AM (Reconocido) o TM (Transparente). El modo elegido depende del propósito del portador de radio. De este modo, RLC puede mejorar el portador de radio con ARQ (retransmisión automática a petición) utilizando tramas de datos numeradas en secuencia e informes de estado para activar la retransmisión. Tenga en cuenta que será posible activar retransmisiones también a través de la entidad HARQ en MAC. La segunda funcionalidad de RLC es la segmentación y reensamblaje que divide datos de capas superiores o concatena datos de capas superiores en fragmentos de datos adecuados para el transporte a través de canales de transporte que permiten un cierto conjunto de tamaños de bloques de transporte.

PDCP (Protocolo de convergencia de datos por paquetes): Cada portador de radio también utiliza una instancia de PDCP. PDCP es responsable de la compresión del encabezado (ROHC RObust
Compresión de encabezado; RFC 3095) y cifrado/descifrado. Obviamente encabezado
La compresión tiene sentido para los datagramas IP, pero no para la señalización. Por lo tanto, las entidades PDCP para la señalización de portadores de radio normalmente solo cifrarán/descifrarán.

RRC (Control de recursos de radio): RRC es el control específico del estrato de acceso
protocolo para EUTRAN. Proporcionará los mensajes necesarios para la gestión de canales, control de mediciones y reporting, etc.

Protocolos NAS: El protocolo NAS se ejecuta entre UE y MME y, por lo tanto,
deben transferirse de forma transparente a través de EUTRAN. Se encuentra encima de RRC, que
proporciona los mensajes del operador necesarios para la transferencia NAS.

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