3G
DTCHSAP MAC SAPs
上行3条传输信道 下行5条传输信道
BCH PCH
CPCH
(FDD only)
RACH FACH USCH DSCH DCH Channels
(TDD only)
Transport
LTE
上行2条传输信道 下行4条传输信道
CCCH
DCCH
DTCH
PCCH
BCCH
MAC PDU---随机接入响应格式
E/T/RAPID subheader 1 E/T/RAPID subheader 2
...
E/T/RAPID subheader n
TA TA UL Grant UL Grant UL Grant Temporary CRNTI Temporary CRNTI
MAC payload
每个MAC子头对应一个MAC RAR，过载指示子头除外
MAC实体的功能介绍---协议数据单元
MAC控制单元
BSR MAC控制单元
上报UE的缓存信息
C-RNTI MAC控制单元
用于连接状态下上行失步的场景
DRX命令MAC控制单元
启动或重启DRX周期
时间校准MAC控制单元
User #4
MAC实体的功能介绍---HARQ
同步非自适应HARQ UE#1 1st Transmission UE#1 Retransmission 异步HARQ UE#2 1st Transmission UE#2 Retransmission 自适应HARQ UE#3 1st Transmission UE#3 Retransmission
MAC实体提供的服务
资源调度的实现策略
MAC实体的功能介绍
数据传输 资源分配 HARQ
DRX 协议数据单元
MAC实体的功能介绍---数据传输
RLC
长度可变 RLC PDU RLC PDU RLC PDU 发送时机 RLC PDU大小
MAC
长度可变
MAC PDU
MAC PDU
MAC PDU
CQI
PHY
FACH
RACH
CPCH
FDD only
USCH
TDD only
USCH
TDD only
DSCH
DSCH
Iur or local
DCH
DCH
BCH
Signalling
LTE
MAC
DL-SCH MCH DL BCH PCH DL-SCH UL RACH
目录
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MAC实体的演进过程
MAC实体的功能介绍
MAC-b
-
E - DCH Associated Downlink Signalling Associated Uplink Signalling
HS - DSCH Associated Downlink Signalling
HS - DSCH
Iub Associated Uplink
PCH
FACH
DCCH
DTCH
DTCH
BCCH
MAC Control
MAC-es MAC-d
Configuration without MAC - c / sh Configuration with MAC c / sh
MAC- e
MAC- hs
Configuration with MAC - c / sh
MAC- c/sh
MAC实体提供的服务---随机接入
共享资源
普通用户
专用资源
普通用户
普通用户
普通用户
共享资源
切换用户 竞争模式
共享资源
切换用户 非竞争模式

资源共享，随机接入更为重要；


非竞争随机接入，降低切换时延，保证切换成功率；
非竞争随机接入，保证高QoS业务随机接入成功率。
MAC实体提供的服务---逻辑信道优先级
ENodeB
带宽使用率低
UE
带宽使用浪费
资源专用
ENodeB
UE
频 域 复 用
时域复用
资源共享
MAC实体的演进过程—实体的演进
3G
MAC Control MAC Control PCCH BCCH CCCH CTCH SHCCH
TDD only
MAC Control
MAC Control
MAC Control
重传 PDU X 重传 PDU X
ENodeB
RLC MAC
ARQ重传
RLC MAC
UE
HARQ重传
MAC实体的功能介绍---DRX
On Duration UE shall monitor PDCCH Opportunity for DRX
DRX Cycle
On Duration Timer :定义为UE需要连续监听PDCCH信道以获得可能的配置信息的 PDCCH子帧数。持续期定时器为DRX周期的一部分。 DRX Inactivity Timer:当UE对PDCCH信道成功解码，并且PDCCH信道指示该UE的 上行/下行新数据传输后，UE应连续监听PDCCH的PDCCH子帧数。 DRX Retransmission Timer:当UE期望接收到下行重传时，UE应连续监听PDCCH 信道的最大PDCCH子帧数。
f(RB)
t(subframe)
MAC实体的功能介绍---HARQ
Rx ARQ Rx HARQ PDU X NACK Tx HARQ Tx ARQ
„
PDU X NACK Loss detection
重传 PDU X Local NACK 重传 PDU X
减少重传数据包 传输时延
Status report PDU X lost
(RRC Connection Setup)
17 UE MAC RRC CRNTI IND
17 ENB RRC RLCMAC CONFIG 17 ENB RRC PHY CONFIG
18 RRC CONNECTION SETUP 19 UE RRC RLCMAC CONFIG 19 UE RRC PHY CONFIG
Oct 1 Oct 2 Oct 3 Oct 4 Oct 5 Oct 6
类型域，表明MAC子 头中包含的是RAPID 还是过载指示 随机接入标识，指明 已发送的随机接入前 同步码，6bits 扩展域，指示 MAC头中是 否还有其它域
MAC header
MAC RAR 1
MAC RAR 2
...
MAC RAR n
MAC header
MAC Control element 1
MAC Control element 2
MAC SDU
...
MAC SDU
Padding (opt)
MAC payload
MAC PDU中各单元的排列顺序为：MAC控制单元、MAC SDU、填 充。
MAC实体的功能介绍---协议数据单元
HARQ RTT Timer:该参数定义了当UE接收到下行HARQ重传前需要等待的最少子帧 数。
Contention Resolution Timer：在从高层递交的包含C-RNTI MAC控制单元，或与 UE竞争决议相关的上行消息被发送后，UE应当连续监听PDCCH的PDCCH子帧数。
MAC实体的功能介绍---协议数据单元
LTE MAC功能及标准介绍
系统架构研发部 胡静
引言
LTE系统用户面协议栈结构
UE PDCP RLC MAC PHY eNB PDCP RLC MAC PHY
目录
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MAC实体的演进过程
MAC实体的功能介绍
MAC实体提供的服务
资源调度的实现策略
MAC实体的演进过程—信道的演进
BCCH- PCCHSAP SAP DCCHSAP CCCH- SHCCH- CTCHSAP SAP SAP (TDD only)
MAC实体提供的服务---DRX模式
DRX & VoIP – DL asynchronous HARQ:
20 ms 8 ms eNB DL数据发送: 控制信息: UE侧数据接收： DRX 模式 10 ms 11 ms
UE侧数据接收： 非 DRX模式
彩色部 分表示 监听 PDCCH 的TTI
用于保持上行同步
功率剩余空间MAC控制单元
上报UE的发射功率与最大发射功率的差值
目录
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MAC实体的演进过程
MAC实体的功能介绍
MAC实体提供的服务
资源调度的实现策略
MAC实体提供的服务
随机接入
DRX模式
逻辑信道优先级划分
分组调度
MAC实体提供的服务---随机接入
应用场景： RRC_IDLE状态下的初始接入； 无线链路失败后的初始接入；
CCCH
DCCH
DTCH
MCCH
MTCH
Uplink Logical channels
Downlink Logical channels
RACH
UL-SCH
Uplink Transport channels
PCH
BCH
DL-SCH
MCH
Downlink Transport channels
MAC实体的演进过程—资源的演进
空口

完成MAC SDU 到MAD PDU的转换
MAC实体的功能介绍---资源分配
语音和流媒体
•数据速率稳定
UE 1 . . . UE n
分组数据