第6章 媒体访问控制子层
MAC子层是直接与PHY子层接口的最低子层。因此，该子层几乎实时地执行其功能。该子层的功能如下[26]：
随机访问和争用解决程序。
将多个RLC PDU多路复用和解复用到单个MAC PDU或从单个MAC PDU解复用。
混合ARQ操作。
信令和数据RB的优先级调度。
逻辑信道到/从传输信道的映射。
报告缓冲区状态，数据量和调度请求。
用于节省电池电量的不连续接收程序。
6.1 MAC架构
MAC架构如图6.1所示。由eNodeB在广播公共控制信道（BCCH）和寻呼控制信道（PCH）上发送的PDU由MAC子层接收，并且透明地转发到RLC，然后转发到RRC子层而不经过PDCP子层。分别在UL-SCH或DL-SCH上发送或接收的控制和数据平面PDU在被转发到其他子层之前由MAC子层处理。随机接入过程和控制由MAC子层处理，并且不由上子层处理，除了通过RRC触发随机接入过程或者将该过程中的错误报告给RRC。
图6.1：UE的MAC架构。
SRB0被映射到公共控制信道（CCCH），其被使用并且对于所有UE是公共的。它用于发送或接收RRC PDU，例如RRCConnectionRequest或RRCConnectionReestablishment消息。 SRB1或SRB1bis被映射到专用控制信道（DCCH），该专用控制信道仅用于单个UE。 DCCH承载RRC PDU，例如RRCConnectionSetupComplete或RRCConnectionRelease PDU。
数据无线电承载（DRB）被映射到专用业务信道（DTCH），专用业务信道专用于单个UE。 DTCH将数据平面业务（例如，TCP / IP）传送到eNodeB和从eNodeB传送。
当MAC子层从RLC子层接收RLC PDU时，它们从逻辑信道（CCCH，DCCH，DTCH）映射到传输信道。在这些PDU由MAC子层处理之后，它们被传递到PHY子层以使用物理信道之一进行传输。如果MAC从PHY信道接收流量，则将其从传输信道映射到逻辑信道之一。 SC-MCCH和SC-MTCH仅用于UE的接收，因为它们用于来自eNodeB的多播流量。
图6.2：逻辑和传输通道映射。
图6.2说明了每个逻辑信道如何映射到传输信道/从传输信道传输。随机接入信道（NRACH）没有逻辑信道，因为随机接入消息和过程是由MAC子层发起和接收的。可以在BCH或DL-SCH上接收BCCH。在BCH上接收的BCCH用于接收MIB-NB PDU，而在DL-SCH上接收的BCCH用于其他SIB PDU。
对于仅使用控制平面CIoT EPS优化的UE，如[20]中所述，每个UE仅存在一个专用逻辑信道，并且不支持这种UE的DTCH。
6.2 RRC配置参数
RRC将配置参数发送到MAC以配置随机接入，SRB，DRB，静态调度，不连续接收（DRX）配置，缓冲状态报告定时器和调度请求配置，如表6.1,6.2和6.3所示。在SIB2-NB和SIB22-NB采集期间，或者在3.7.7节中解释的连接建立过程期间，RRC从eNodeB接收MAC配置参数。
6.3 MAC程序
6.3.1随机接入程序
随机接入（RA）过程是MAC子层和UE处最重要的过程之一，因为这是UE发起连接到eNodeB的第一个过程。 RA过程的主要目的是实现上行链路同步并获得用于启动RRC连接建立和NAS附着过程的上行链路许可。 RA过程由四个消息序列组成，Msg1，Msg2，Msg3和Msg4。 Msg1是RA前导码，Msg2是随机接入响应（RAR），Msg3是在UL授权中发送的RRC PDU，Msg4是从eNodeB接收的消息（即，竞争解决标识）。在SIB2-NB中向UE广播关于RA过程的基本信息。
表6.1 MAC子层的RRC配置参数
|
参数 |
值 |
含义 |
|
优先级 |
[1 16] |
表示逻辑信道优先级 |
|
periodicBSR- Timer |
pp2, pp4, pp8, pp16, pp64, pp128, infiity |
表示NPDCCH周期数的周期性缓冲状态报告的定时器。 pp0表示0 NPDCCH周期 |
|
retxBSR- Timer |
pp4, pp16, pp64, pp128, pp256, pp512, infiity |
表示NPDCCH周期数的常规缓冲状态报告的定时器 |
|
logicalChannel- SR-Prohibit |
1 bit |
指示是否使用logicalChannelSR-ProhibitTimer计时器 |
|
logicalChannel- SR- ProhibitTimer |
pp2, pp8, pp32, pp128, pp512, pp1024, p2048 |
表示UE在运行定时器logicalChannelSR-ProhibitTimer的时间内未发送调度请求（SR） |
|
drx-Cycle |
sf256, sf512, sf1024, sf1536, sf2048, sf3072, sf4096, sf4608, sf6144, sf7680, sf8192, sf9216 |
以子帧数表示DRX周期 |
|
drx- StartOffset |
[0 255] |
以步进（drx-cycle / 256）表示DRX周期的起始偏移量，以子帧数表示 |
|
onDuration- Timer |
pp1, pp2, pp3, pp4, pp8, pp16, pp32 |
表示DRX周期的开启持续时间 |
|
drx- Inactivity-Timer |
pp0, pp1, pp2, pp3, pp4, pp8, pp16, pp32 |
指示NPDCCH周期数的InactivityTimer |
|
drx- Retransmission- Timer |
pp0, pp1, pp2, pp4, pp6, pp8, pp16, p24,pp33 |
表示NPDCCH周期数的RetransmissionTimer |
|
drx-UL- Retransmission- Timer |
pp0,pp1,pp2,pp4,pp6,pp8,pp16,pp24,pp33,pp40,pp64,pp80,pp96,pp112,pp128,pp160,pp320 |
表示NPRCH周期数的ULRetransmission-Timer |
表6.2 RRC子层提供的随机接入参数
|
参数 |
值 |
含义 |
|
nprach- ParametersList |
List |
表6.3中的每个条目包含锚定或非锚定子载波上可用的NRACH资源的条目列表 |
|
ul-ConfigList |
List |
每个条目包含非锚定载波上的NRACH资源的参数的条目列表 |
|
ra-Response- WindowSize |
pp2, pp3, pp4, pp5, pp6, pp7, pp8, pp10 |
表示NPDCCH周期中RA响应窗口的持续时间（例如，pp2表示2个NPDCCH周期） |
|
mac-Contention- ResolutionTimer |
pp1, pp2, pp3, pp4, pp8, pp16, pp32, pp64 |
表示争用解决的计时器值 |
|
ra-CFRA-Config |
True |
如果出现，表示激活无争用随机访问（CFRA） |
|
rsrp- ThresholdsPrach- InfoList |
List |
两个RSRP阈值级别的列表 |
|
nprach- Probability-Anchor |
List |
锚载波上每个List NRACH资源的选择概率列表 |
|
nprach- Probability- Anchor |
zero,oneSixteenth,oneFifteenth,oneFourteenth, oneThirteenth,oneTwelfth, oneEleventh,oneTenth,oneNinth,oneEighth, oneSeventh,oneSixth, oneFifth,oneFourth, oneThird,oneHalf |
指示锚载波上的NPRACH资源的选择概率 |
|
preamble- TransMax-CE |
n3, n4, n5, n6, n7,n8, n10, n20, n50, n100, |
表示前导码n200传输的最大数量 |
|
nprach-CP- Length-r13 |
us66dot7, us266dot7
|
指示是使用前导格式0还是格式1，如表7.32所示 |
表6.3锚或非锚载波上的NRACH资源的参数
今天的文章5G LTE窄带物联网(NB-IoT) 9分享到此就结束了，感谢您的阅读。
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