概述E-UTRAN接口和協(xié)議

在整個的E-UTRAN網(wǎng)絡中，由于沒有了RNC，整個E-UTRAN的空中接口協(xié)議結(jié)構(gòu)和原來的UTRAN相比，有了較大的不同，特別是不同功能實體的位置，出現(xiàn)了很多變化。原來由RNC承擔的功能，被分散到了eNB和aGW上。

在E-UTRAN網(wǎng)絡中，eNB的主要功能除了包括空中接口的PHY、MAC、PLC、RRC各層實體、用戶通信過程中的控制面和用戶面的建立、管理和釋放；還包括了部分無線資源管理（RRM）方面的功能。

　　而接入網(wǎng)關aGW，主要分為移動性管理實體（MME）和用戶面實體（UPE）。其承擔的功能主要包括：尋呼的發(fā)起；UE空閑狀態(tài)下的移動性管理；用戶面的加密；分組數(shù)據(jù)的包頭壓縮；接入承載控制；非接入層信令和用戶數(shù)據(jù)的加密等。

　　而對于基站之間的無線資源管理，如小區(qū)間的干擾消除和協(xié)調(diào)，不同小區(qū)之間的負載平衡等，是否需要引入一個新的網(wǎng)絡節(jié)點RRM Server來進行協(xié)調(diào)，目前在3GPP內(nèi)仍沒有最后的結(jié)論，但討論的各方達成的一致意見是，即使在網(wǎng)絡沒有該實體的情況下，系統(tǒng)仍然能夠正常工作。換句話說，就是RRM Server可能會作為一個可選的網(wǎng)絡節(jié)點，被引入E-UTRAN中。

　　和UTRAN相比，E-UTRAN最突出的兩點變化就是：

　　沒有了RNC，空中接口的用戶平面（MAC/RLC）和控制平面（RRC）功能由eNB進行管理和控制，包括完成基站之間的切換。少了一層節(jié)點，用戶面的數(shù)據(jù)傳送和無線資源的控制，變得更加迅捷；

　　而接入網(wǎng)關（aGW）承擔了接入網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)的分組數(shù)據(jù)匯聚（PDCP）子層的功能，也承擔了諸如NAS信令狀態(tài)管理的部分核心網(wǎng)功能，從整體網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的角度看，接入網(wǎng)和核心網(wǎng)的界限開始變得模糊。

　　2　用戶平面和控制平面

　　E-UTRAN空中接口協(xié)議可以分為用戶平面和控制平面�？刂泼尕撠熡脩魺o線資源的管理、無線連接的建立、業(yè)務的QoS保證和最終的資源釋放，而用戶面則主要負責數(shù)據(jù)的正常傳輸。

　　相對UTRAN來講，E-UTRAN最大的不同就是允許多個用戶的數(shù)據(jù)復用到同一個共享傳輸信道（SCH，Shared CHannel）；同時，在不使用MIMO的情況下，而下行，在每個傳輸時間間隔（TTI），允許傳送多于一個的傳輸塊。另外，安全方面的功能，如RRC層的信令完整性保護和用戶面的加密，被拆開分別放在了eNB和aGW兩個實體。

　　1）用戶平面

　　在用戶面，協(xié)議棧主要分為MAC、RLC、PDCP和安全子層。相比較3GPP Rel.6，MAC、RLC、PDCP子層的功能類似，只是負責相應協(xié)議的網(wǎng)元發(fā)生了變化。而安全子層，主要完成用戶數(shù)據(jù)和NAS信令的加密。這是由于用戶數(shù)據(jù)加密移到了aGW而新增的一層協(xié)議。但目前，對于安全子層的存在必要性3GPP中還在討論，如果該層最終和PDCP合并的話，這部分功能也將并入PDCP子層。

　　2）控制平面

　　控制平面的底層協(xié)議，和用戶平面相似，而上層的RRC層和非接入子層（NAS）是控制面最重要的部分。在真實網(wǎng)絡中，UE既可能處于空閑狀態(tài)，也有可能正在進行業(yè)務。針對UE的不同狀態(tài)，在RRC和NAS子層都有不同的協(xié)議狀態(tài)與之對應，從而對不同活動狀態(tài)的UE進行管理。

　　RRC子層主要承擔廣播、無線接口尋呼、RRC連接管理、無線承載控制（RBC）、移動性管理、UE測量上報和控制等功能。把RRC在網(wǎng)絡側(cè)終結(jié)于eNB，是網(wǎng)絡的一個重大改變。

　　和UTRAN相比，E-UTRAN的RRC狀態(tài)減少為只有兩個：

　　●RRC_IDLE：當UE不發(fā)起業(yè)務時，通常處于該狀態(tài)。此時，eNB側(cè)也沒有UE的RRC上下文，只進行一些諸如監(jiān)聽尋呼、小區(qū)廣播消息等操作，在eNB之內(nèi)不存儲RRC上下文；

　　●RRC_CONNECTED：UE已經(jīng)建立業(yè)務后，進入RRC連接狀態(tài)，E-UTRAN具有該UE的上下文，并知道UE所在的小區(qū)；網(wǎng)絡和UE之間進行數(shù)據(jù)傳送；進行切換和鄰區(qū)測量；以及控制UE進行非連續(xù)發(fā)送/接收（DTX／DRX）。

　　非接入層（NAS，Non-Access-Stratum），顧名思義，更多的是完成核心網(wǎng)對用戶的移動性、呼叫控制和QoS管理功能，不屬于接入網(wǎng)的范疇，這部分終結(jié)于aGW。UE的NAS層狀態(tài)和其所處的RRC狀態(tài)有相應的關系。

　　NAS層主要包括3個協(xié)議狀態(tài)：

　　●LTE_DETACHED：網(wǎng)絡和UE側(cè)都沒有RRC實體，此時UE通常處于關機、去附著等狀態(tài)；

　　●LTE_IDLE：對應RRC的IDLE狀態(tài)。UE和網(wǎng)絡側(cè)存儲的信息包括：給UE分配的IP地址、安全相關的參數(shù)（密鑰等）、UE的能力信息、無線承載。此時UE的狀態(tài)轉(zhuǎn)移由基站或aGW決定；

　　●LTE_ACTIVE：對應RRC連接狀態(tài)；狀態(tài)轉(zhuǎn)移由基站或aGW決定。