目錄

• 1.MAC層結構
• 2.MAC層的功能
• • 2.1 通道的映射
  • 2.2 復用/解復用
  • 2.3 HARQ
  • • 2.3.1 下行

1.MAC層結構

MAC子層位于網絡結構中的數據鏈路層。

在L2層包括了MAC、RRC、PDCP、SDAP四個子層。

2.MAC層的功能

MAC層的服務和功能：

邏輯信道與傳輸信道之間的映射

復用、解復用：將來自一個或多個邏輯信道的MAC SDU復用到一個傳輸塊并傳遞給PHY；將從物理層傳來的傳輸塊解復用成多個MAC SDU并傳遞給一個或多個邏輯信道。

報告調度信息

通過HARQ進行錯誤糾正（在載波聚合中，每個載波對應一個HARQ實體）

通過動態調度管理用戶間的優先級

邏輯信道優先級管理

下圖為5G NR MAC層功能與4G LTE MAC 層的對比

2.1 通道的映射

邏輯信道： 存在于MAC層和RLC層之間。根據消息的類型定義每個邏輯信道類型。一般分為兩種類型：控制信道和業務信道。
控制信道：
廣播控制信道 BCCH:為系統廣播信息傳輸使用的下行信道。
尋呼控制信道 PCCH:為傳輸尋呼信息、系統信息改變通知信息，以及指示是否有正在廣播的公共警告系統信息的下行信道。
通用控制信道 CCCH:用于當終端和網絡之間沒有RRC時，傳輸中斷和網絡之間的控制信息。
專用控制信道 DCCH:為點對點的雙向信道，用于終端側和網絡側存在RRC時的專用控制信息的傳輸。
業務信道：
專用業務信道 DTCH:只有一種且只用于傳輸用戶平面的信息，為針對單個用戶的點到點的業務信道，可以是單向的也可以是雙向的。

傳輸信道：存在于MAC層和物理層PHY之間，根據消息類型和空口上的數據傳輸方法進行定義。具體來說就是信號的信道編碼、選擇的交織方式（交織周期、塊內塊間交織方式等）、CRC冗余校驗的選擇以及塊的分段過程的不同，而定義了不同的傳輸信道。
下行

• 廣播信道（BCH）;
• 下行鏈路共享信道（DL-SCH）;
• 尋呼信道（PCH）;

上行

• 上行鏈路共享信道（UL-SCH）;
• 隨機接入信道（RACH）。

物理信道就是信號實際傳輸的通道：在特定的頻域與時域乃至于碼域上采用特定的調制編碼方式來發送數據的通道，物理信道就是空中接口的承載媒體，根據它所承載的上層信息的不同定義了不同的物理信道
上行：
1.PUCCH，Physical uplink control channel 物理上行鏈路控制層：承載ACK/NACK（確認/非確認），SR(調度請求)，CSI-Report（預編碼矩陣指示）、CQI(信道質量指示)。
2.PUSCH，Physical uplink shared channel 物理上行鏈路共享層：承載用戶專用數據。
3.PRACH，Physical random-access channel 物理隨機接入層：承接隨機接入前導。
下行：
4.PDCCH，Physical downlink control channel 物理下行鏈路控制層 ：承載調度及傳輸方式，HARQ信息等。
5.PDSCH，Physical downlink shared channel 物理下行鏈路共享層：用于承載用戶專用數據。
6.PBCH，Physical broadcast channel 物理廣播層：用于廣播系統信息MIB。

可以看到在上圖中只有當配置為MCG的情況下,BCCH才需要進行HARQ的操作。這是因為BCCH只有System Information Block（SIB）通過HARQ，Master Information Block（MIB）不通過。
注：1.Secondary Cell Group（SCG） 輔助小區群
Master Cell Group（MCG） 主要小區群
2.邏輯信道BCCH會映射到傳輸信道BCH和DL-SCH，其中BCH只用于傳輸MIB信息，并映射到物理信道PBCH；DL-SCH用于傳輸各種SIB信息，并映射到物理信道PDSCH。
關于MIB和SIB的區別可以看這篇博客： https://blog.csdn.net/dxpqxb/article/details/104062886
下圖為在上行和下行傳輸時各通道的工作情況：

2.2 復用/解復用

5G NR MAC層輸出PDU的格式：

subheader的三種類型：

字段描述

LCID	這部分字段制定邏輯信道的ID，每個MAC的子頭部都有LCID字段的存在，它占6位。
L	這部分制定對應的MAC SDU或者可變大小的MAC CE的長度（以字節為單位）。除了固定大小的MAC CE和尋呼，每個MAC子頭只有一個L字段。L字段的長度由F字段來確立。
F	F表示格式，它決定L 字段的長度。該字段的長度只有一個bits，當該值為1時，L字段為8bits。當該值為0時，L字段為16bits。
R	保留位，值為0
LCID的具體參數設置：

2.3 HARQ

2.3.1 下行

簡單對下行鏈路中使用到HARQ的地方做了流程圖的分析。具體文件在鏈接中。
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1OOdqrs3gI_ZDW96DbbIbqA
提取碼：wxsr

總結

以上是生活随笔為你收集整理的5G通信协议（MAC 层简介）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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