LTE之接口协议

一、接口协议栈

接口是指不同网元之间的信息交互方式。既然是信息交互，就应该使用彼此都能看懂的语言，这就是接口协议。接口协议的架构称为协议栈。根据接口所处位置分为空中接口和地面接口，响应的协议也分为空中接口协议和地面接口协议。空中接口是无线制式最个性的地方，不同无线制式，其空口的最底层（物理层）的技术实现差别巨大。LTE空中接口是UE和eNodeB的LTE-Uu接口，地面接口主要是eNodeB之间的X2接口，以及eNodeB和EPC之间的S1接口。

二、分层设计的理念

1、分层设计的初衷

协议栈的分层结构有助于实现简化设计，设计人员只需要关注本层协议的设计即可，也极大方面了产品的设计和推广。底层协议为上层提供服务；上层使用下层的提供的功能，上层不必清楚下层过程处理的细节。

2、三层两面

LTE空中接口协议分三层，即物理层、数据链路层和网络层。物理层对应PHY层，无线链路层对应MAC\RLC\PDCP，网络层包括RRC和NAS。

物理层主要功能是提供两个物理实体间的可靠比特率传输，适配传输媒介。无线空口中，适配的是无线环境；地面接口中，适配的则是E1，网线，光纤等传输媒介。
数据链路层的主要功能是信道复用和解复用、数据格式的封装、数据包调度等。完成的主要功能是具有个性的业务数据向没有个性的通用数据帧的转换。
网络层的主要功能是寻址、路由选择、连接的建立和控制、资源的配置策略等。

两面即用户面和控制面，控制面又分为接入层协议(RRC)和非接入层（NAS）。

用户层协议主要功能是处理业务数据。在发送端，将承载高层业务应用的IP数据流，通过头压缩（PDCP）、加密（PDCP）、分段（RLC）、复用（MAC）、调度等过程变成物理层可处理的传输块；在接收端，将物理层接收到的比特数据流，按调度要求，解复用（MAC）、级联（RLC）、解密（PDCP）、解压缩（PDCP），成为高层应用可识别的数据流，整个过程如图所示。