Architecture de protocole radio en LTE
Le modèle de protocole radio EUTRAN spécifie les protocoles terminés entre l’UE et l’eNB. La pile de protocoles suit les directives standard pour les architectures de protocoles radio (ITU-R M1035) et est donc assez similaire à la pile de protocoles WCDMA de l’UMTS.
La pile de protocoles définit trois couches : la couche physique (couche 1), la couche de liaison de données et d’accès (couche 2) et la couche 3 hébergeant les protocoles de contrôle de la strate d’accès et de la strate de non-accès. ainsi que le logiciel au niveau de l’application (par exemple, pile IP).
Couche physique : la couche physique constitue la couche 1 complète de la pile de protocoles et fournit la fonctionnalité de base de transmission de bits par voie hertzienne. Dans LTE, la couche physique est pilotée par OFDMA dans la liaison descendante et SC-FDMA dans la liaison montante. Les modes FDD et TDD peuvent être combinés (en fonction des capacités de l’UE) dans la même couche physique. La couche physique utilise des canaux physiques pour transmettre des données sur le chemin radio. Les canaux physiques sont mappés dynamiquement aux ressources disponibles (blocs de ressources physiques et ports d’antenne). Aux couches supérieures, la couche physique offre sa fonctionnalité de transmission de données via des canaux de transport. Comme dans l’UMTS, un canal de transport est un service de transmission par blocs présentant certaines caractéristiques concernant les débits binaires, le délai, le risque de collision et la fiabilité. Notez que contrairement au 3G WCDMA ou même au 2G GSM, il n’y a plus de transport dédié ou de canaux physiques, car tout le mappage des ressources est piloté dynamiquement par le planificateur.
MAC (Medium Access Control) : MAC est le protocole de couche 2 le plus bas et sa fonction principale est de piloter les canaux de transport. À partir des couches supérieures, MAC est alimenté par des canaux logiques qui sont en correspondance biunivoque avec les supports radio. Chaque canal logique reçoit une priorité et MAC doit multiplexer les données du canal logique sur les canaux de transport. Dans le sens réception, un démultiplexage des canaux logiques des canaux de transport doit évidemment avoir lieu. D’autres fonctions de MAC seront la gestion des collisions et l’identification explicite de l’UE. Une fonction importante pour les performances est la fonctionnalité HARQ qui fait partie officielle de MAC et disponible pour certains types de canaux de transport.
RLC (Radio Link Control) : Chaque porteur radio possède une instance RLC
travaillant dans l’un des trois modes : UM (non reconnu), AM (accusé de réception) ou TM (transparent). Le mode choisi dépend de l’objectif du support radio. RLC peut ainsi améliorer le support radio avec ARQ (Automatic Retransmission on reQuest) en utilisant des trames de données numérotées et des rapports d’état pour déclencher la retransmission. A noter qu’il doit être possible de déclencher des retransmissions également via l’entité HARQ dans MAC. La deuxième fonctionnalité de RLC est la segmentation et le réassemblage qui divisent les données de couche supérieure ou concatènent les données de couche supérieure en blocs de données adaptés au transport sur des canaux de transport qui autorisent un certain ensemble de tailles de blocs de transport.
PDCP (Packet Data Convergence Protocol) : Chaque support radio utilise également une instance PDCP. PDCP est responsable de la compression d’en-tête (ROHC RObust
Compression d’en-tête ; RFC 3095) et chiffrement/déchiffrement. Évidemment en-tête
la compression a du sens pour les datagrammes IP, mais pas pour la signalisation. Ainsi, les entités PDCP pour la signalisation des supports radio effectueront généralement uniquement le chiffrement/déchiffrement.
RRC (Radio Resource Control) : RRC est le contrôle spécifique à la strate d’accès
protocole pour EUTRAN. Il fournira les messages requis pour la gestion des canaux, le contrôle et le reporting des mesures, etc.
Protocoles NAS : Le protocole NAS s’exécute entre UE et MME et donc
doivent être transférés de manière transparente via EUTRAN. Il se trouve au sommet du RRC, qui
fournit les messages de l’opérateur requis pour le transfert NAS.