前言：

LTE的數據處理，是數字調制、頻分復用、時分復用、數模轉換、模擬調制的集大成者。

這里匯集了眾多的復雜的調制技術，包括高階QAM正交幅度調制、正交多載波調制OFDM、CPRI傳輸、IQ雙路正交載波調制、AD轉換、射頻模擬調制，LTE把調制技術發揮到了極致。

同時LTE的調制技術跨越了LTE系統的兩個網元BBU和RU，跨越了LTE協議棧物理層和RF層。

1 LTE空口協議棧

協議棧的分層結構有助于實現簡化設計。底層協議為上層提供服務；上層使用下層提供的功能，上層不必清楚下層過程處理的細節。

LTE空口的接口協議分為四層：

L3網絡層，包含2個子層：RRC（無線資源控制層）、NAS（非接入層協議）。

L2數據鏈路層，包含3個子層：MAC：媒體接入層、RLC（無線鏈路控制層）、PDCP（分組數據匯聚協議層）。

L1物理層PHY：包含兩個子層：PHY_Low、PHY_High，主要負責基帶調制和解調。

RF射頻層:? 主要負責射頻調制與解調，以及無線電磁波段發送與接收。

RF:? 負責模數轉換、射頻調制、無線電磁波的收與發。

PHY：負責處理編譯碼、調制解調、多天線映射以及其它電信物理層功能。最為復雜的一層，也是最考驗產品的一層協議。實際設計中，涉及諸多算法也最能體現實際芯片的性能。和硬件緊密相關，需要協同工作。

MAC：負責處理HARQ重傳與上下行調度。應該說，L2的精華就在這邊，重傳和調度能做好，對于整個產品來說，速率就能體現出來。

RLC：負責分段與連接、重傳處理，以及對高層數據的順序控制。RLC提出了三種模式：透明模式（Transparent Mode，TM）、非確認模式（Unacknowledged Mode，UM）和確認模式（Acknowledged Mode，AM）。一般來講，AM模式典型用于TCP的業務，如文件傳輸，這類業務主要關心數據的無措傳輸；UM模式用于高層提供數據的順序傳送，但是不重傳丟失的PDU，典型用于如Voip業務，這類業務最主要關心傳送時延；TM模式則僅僅用于特殊的目的，如隨機接入。

PDCP：負責執行頭壓縮以減少無線接口必須傳送的比特流量。頭壓縮機制基于ROHC，PDHP層在控制面對RRC和NAS層消息進行完整性校驗，在用戶面不進行完整性校驗。以及對數據和信令的加密。

RRC：支持終端和eNodeB間多種功能的最為關鍵的信令協議。廣播NAS層和AS層的系統消息，尋呼功能，RRC連接建立、保持和釋放，端到端無線承載的建立、修改和釋放，移動性管理包括UE測量報告、小區切換、UE小區選擇和重選等。RRC層協議終止于eNode?B。

NAS：處理UE和MME之間信息的傳輸，傳輸的內容可以是用戶信息或控制信息。如業務的建立、釋放或者移動性管理信息。NAS層以下，我們稱為AS層，而NAS對于eNode B是透明的，從上圖可以看到，eNode B是沒有這層協議的，所有NAS消息，對于他來說，就是過路。NAS建立在AS層之上，它與接入信息無關，只是通過接入層的信令交互，在UE和MME之間建立起了信令通路，從而便能進行非接入層信令流程了。NAS子層則終止于MME。

2.2 LTE數據處理流程與LTE的調制技術

在上述發送過程如下：

（1）BBU L1 PHY:把二進制的比特流映射到由LT的無線資源構成的LTE的FDD/TDD物理層的幀結構中。

（2）BBU L1 PHY:根據映射關系，對物理層的幀的數據進行基帶QAM調制和OFDM復用

（3）BBU L1 PHY: 對把基帶信號轉換成IQ數字信號

（4）CPRI : 在BBU和RRU之間傳輸基帶IQ數字信號

（5）RRU 數字: 把數字基帶信號轉換成數字中頻信號

（6）RRU RF: 把數字基帶或中頻信號轉換成模擬信號DAC

（7）RRU RF : 進行模擬IQ調制，獲得QAM調制+OFDM復用后數字基帶或中頻模擬信號

（8）RRU RF: 把基帶/中頻模擬已調信號進行模擬射頻調制，即混頻。

（9）RRU RF: 對信號進行放大，然后通過天線發送

接收過程正好與發送過程反向對稱。

至于每個環節的理論基礎、工作原理與實現細節，請參考：

《圖解通信原理與案例分析-20：4G LTE調制與多路復用技術：QAM正交幅度調制、多載波調制、O-FDM正交頻分復用、SC-FDMA頻分復用、IQ調制、混頻》圖解通信原理與案例分析-20：4G LTE調制與多路復用技術：QAM正交幅度調制、多載波調制、O-FDM正交頻分復用、SC-FDMA頻分復用、IQ調制、混頻_文火冰糖的硅基工坊的博客-CSDN博客

總結

以上是生活随笔為你收集整理的星星之火-42：LTE空口协议栈、数据处理流程与LTE的调制技术大全的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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