3GPP长期演进LTE 系统结构
背景介绍1网络架构与协议2控制面协议3用户面协议4
移动通信系统发展历程使用蜂窝组网，广泛应用的标准有AMPS、TACS等，采用模拟技术和频分多址(FDMA)等技术1G2G目前应用最广泛的通信系统，主要包括GSM、IS-95采用OFMA及MIMO技术，在200MHz系统带宽下，等,完全采用数字技术，使用FDM、TDM、CDMA等下行峰值速率100Mbps，上行峰值速率50MHz，提技术。提供数字化的语音业务及低速数据业务供VoIP及IMS等高速率数据传输服务。IMT-Advanced3GLTE？国际标准有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMax。技术指标：室内速率2Mbps，室外速率384kbps，行车速率144kbps。能够实现语音业务、高速率传输及宽带多媒体、无线接入Internet等服务。
LTE演进路线3GPP2(第三代合作伙伴计划2): 该组织是于1999年1月成立，由第二条演进路线是系列的宽带无线接入标准，北美TIA、日本的ARIB、日本的TTC、韩国的TTA四个标准化组织被称作WiMax。发起，主要是制订以ANSI-41核心网为基础3G，PCPD组M织A制20定00的为4无G标线准接3GPP（3rd Generation Partnership Project）于1998年12月成口的第三代技术规范。立，是一个由无线工业及商贸联合会ARIB、CCSA、欧洲电信标准研究所ETSI、电信行业解决方案联盟ATIS、电信技术协会TTA和电信技术委员会TTC合作成立的通信标准化组织。3GPP是一个致力于制定3G、LTE、IMT-Advanced标准的全球标准化组织。
LTE的主要技术特征3GPP从“系统性能要求”、“网络的部署场景”、“网络架构”、“业务支持能力”等方面对LTE进行了详细的描述。与3G相比，LTE具有如下技术特征：(1)通信速率有了提高，下行峰值速率为100Mbps、上行为50Mbps。(2)提高了频谱效率，下行链路5(bit/s)/Hz，(3--4倍于R6版本的HSDPA);上行链路(bit/s)/Hz，是R6版本HSU-PA的2--3倍。(3)以分组域业务为主要目标，系统在整体架构上将基于分组交换。(4)QoS保证，通过系统设计和严格的QoS机制，保证实时业务(如VoIP)的服务质量。(5)系统部署灵活，能够支持-20MHz间的多种系统带宽。保证了将来在系统部署上的灵活性。(6)降低无线网络时延：子帧长度和，解决了向下兼容的问题并降低了网络时延，时延可达U-plan<5ms，C-plan<100ms。(7)增加了小区边界比特速率，在保持目前基站位置不变的情况下增加小区边界比特速率。如MBMS(多媒体广播和组播业务)在小区边界可提供1bit/s/Hz的数据速率。(8)强调向下兼容，支持已有的3G系统和非3GPP规范系统的协同运作。与3G相比，LTE更具技术优势，具体体现在：高数据速率、分组传送、延迟降低、广域覆盖和向下兼容。
LTE的关键技术多载波技术多天线技术分组交换
多载波技术传统的频分复用/频分多址（FDM/FDMA）技术将较宽的频带分成若干较窄的子载波进行并行发送。为了避免各子载波之间的干扰，不得不在相邻的子载波之间保留较大的间隔。正交频分复用（OFDM）各个子载波重叠排列，同时保持子载波之间的正交性，以避免子载波之间的干扰。部分重叠的子载波排列可以大大提高频谱效率。传统FDM频谱OFDM频谱
多载波技术LTE下行链路采用正交频分多址(OFDMA)技术。LTE上行链路采用单载波频分多址(SC-FDMA)技术，避免OFDM调制中因高PARA(峰均比)带来的对功放的线性化要求。OFDM与SC-FDMA的频谱结构
OFDM系统框图OFDM调制h(,t)S串并并串加入循数模nIFFT转换转换环前缀变换h(,t)多径传播n(t)OFDM解调R并串串并去除循模数nFFT转换转换环前缀变换
SC-FDMA系统框图LTE下行链路SC-FDMA采用DFT-S-OFDM方式实现调制串串并循环用户数据M点N点并调制转前缀FFTIFFT转换换调制DFT-S-OFDM系统框图
LTE的关键技术多载波技术多天线技术分组交换
MIMO系统使用多天线的MIMO技术能够充分利用空间资源，在不增加系统带宽和天线发射总功率的情况下，可有效对抗无线信道衰落的影响，大大提高系统的频谱利用率和信道容量。sr11sr22空间-时间空间-时间编码器解码器srMrMRsHrMIMO系统示意图
多天线技术分集增益：利用多个天线提供的空间分集，可以改进多径衰落信道中传输的可靠性。阵列增益：通过预编码或波束成形，集中一个或多个指定方向上的能量。这也允许不同方向上的多个用户同时获得服务。空分复用增益：利用空间信道的强弱相关性，在多个相互独立的空间信道上，传递不同的数据流，从而提高数据传输的峰值速率。分集增益阵列增益空分复用增益
LTE的关键技术多载波技术多天线技术分组交换
分组交换LTE是完全面向分组的多服务系统。使用分组交换，可以令分组的长度与相关时间可比，使得分组都落在信道质量较好的时间段。电路交换的资源分配快速自适应的分组调度无线衰落信道时间
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LTE网络结构LTE采用“扁平”的无线访问网络结构，取消RNC节点，简化网络设计。实现了全IP路由，各个网络节点之间与Internet没有什么太大的区别，网络结构趋近于IP宽带网络结构。
EPS概述LTE致力于无线接入网的演进（E-UTRAN）。系统架构演进（SAE）则致力于分组网络的演进（演进型分组核心网EPC）。LTE和SAE共同组成演进型分组系统（EPS）。EPC用户设备E-UTRANEPS网络结构
EPS的功能划分eNodeB小区间无线资源管理无线承载控制连接移动性控制MME无线许可控制NAS(非接入层)安全性eNodeB测量配置与提交空闲状态移动性管理动态资源分配（调度）EPS承载控制RRC(无线资源控制)PDCPS-GWP-GW(分组数据汇聚协议)UE IP地址分配RLC移动性(无线链路控制)安全闸MAC分组过滤(媒体接入控制)S1Internet物理层E-UTRANEPC
E-UTRAN组成结构网络结构包括CN(EPC)、E-UTRAN、UE，eNodeB通过X2接口连接，构成E-UTRAN(接入网)，eNodeB通过S1接口与EPC(CN)连接，UE通过LTE-Uu接口与eNodeB连接。EPS网络节点示意图
eNodeB实现的功能无线资源管理●无线承载控制●无线准入控制●连接移动性控制●UE上下行动态资源分配IP数据包头压缩和用户数据流加密UE连接期间选择MME寻呼消息的调度和传输广播信息的调度和传输移动和调度的测量，并进行E-UTRAN总体架构测量和测量报告的配置
核心网(EPC)LTE/SAE核心网负责UE的控制和承载建立，EPC包含的逻辑节点有：PDN Gateway(P-GW)、Serving Gateway(S-GW)、Mobility Management Entity(MME) 、Home Subscribier Server(HSS) 、Policy Control and Charging Rules Function(PCRF)。S6aMMEHSSPCRFS1-MMERxGxOperator’s IP S1-US5/S8SGiservices(-UTRANS-GWP-GWIMS, PSS)EPC组成结构
核心网节点功能MME主要实现功能主要实现功能P-GW主要实现功能S-GW所有IP数据包均通UE的IP地址分配处理UE和CN之间过S-GWQoS保证的控制信令，通过NAS协议实现。计费UE在小区间切换IP数据包过滤时，作为移动性控寻呼和控制信息分制锚点发下行数据缓存承载控制LTE与其他3GPP保证NAS信令安全技术互联时作为移移动性管理动性锚点
无线接口协议无线接口协议根据用途分为用户面(User plane)协议栈和控制面(Control plane)协议栈。PDCPNASE-UTRANRLCRRCMACL2用户面控制面控制面主要执行系统Radio Access用户面主要执行信息广播、RRC连接头压缩、调度、管理、RB控制、寻呼、移动性管理、测量配加密等功能置及报告等
E-UTRAN用户面ApplicationIPIPRelayRelayPDCPGTP-UPDCPGTP-UGTP-UGTP-URLCRLCUDP/IPUDP/IPUDP/IPUDP/IPMACMACL2L2L2L2L1L1L1L1L1L1LTE-UuS1-US5/S8UEeNodeBServing GWPDN GW用户面协议栈
E-UTRAN控制面NASNASNASRelayS1-APRRCRRCS1-APSCTPPDCPSCTPPDCPIPRLCRLCIPMACMACL2L2L1L1L1L1S1-MMELTE-UuUEeNodeBMME控制面协议栈
S1接口传输网络层利用IP传输，传输网络层建立S1接口连接E-UTRAN与CN，S1控制平面接口(S1 -MME)为可靠传输信令，在IP之在IP传输之上，位于eNB和MME之上间，添S加1S用C户TP平，应面用接层口信(S1-UG)位TP于-Ue用N来B携带令协议为S1-AP用户平面PDU和S-GW之间。S1-MME控制面协议栈S1-U用户面协议栈
X2接口X2接口实现eNodeB之间的互联，X2接口控制平面和用户平面接口定义域S1接口一致。X2接口控制面协议栈X2接口用户面协议栈
EPS承载与QoS承载(Bearer)是UE和网关之间有相应QoS(Quality of Service)保障的IP数据包。为了应对同时发生的多种形式的服务，EPS根据不同的服务对QoS的不同要求，将Bearer分为两类：BearerNON-GBR bearerGBR bearer不保证比特率，可用Minimum Guaranteed 于浏览网页或ftp等服Bit Rate bearer(保证务，不分配持久的无比特率承载)线资源。可应用于VoIP等面向连接的服务,bearer可分配到持久的无线资源。
EPS承载与QoS每一个bearer都有一个QoS等级标记(QCI)及分配与保留优先级(ARP)。brearer与其对应服务如下图所示。LTE QCI标记
EPS承载与QoS在LTE/SAE系统中，EPS承载(brearer)需要经过多层接口，逐渐映射为较低层次的承载。EPS承载经过多层接口示意图
背景介绍1网络架构与协议2控制面协议3用户面协议4
基本概念层次结构：分层将一个复杂的通信问题划分为多个不同层次的工作，每一层实现一种相对独立的功能，通过层间的接口使用下层提供的服务，并向上层提供服务。协议：控制两个或多个对等实体、对等层次进行通信的规则的集合。服务访问点：在同一系统中，相邻两层的实体进行交互的逻辑接口称为服务访问点(Service Access Point)。平面：同一个系统中，实现某一方面功能的协议栈，称作平面。LTE将系统分为控制面(Control Plane)和用户面(User Plane)。
用户设备的状态用户设备(User Equipment, UE)的无线资源控制(Radio Resource Control, RRC)状态决定了接入层所执行的操作和过程。RRC状态有两种：空闲状态(RRC_IDLE)或连接状态(RRC_CONNECTED)。空闲连接有特定的非连续接收(DRX)。1.获得E-UTRAN分配的无线资源。2.监听广播信道，获取系统信息。2.可以与网络交互数据。3.监听寻呼信道，检测来电。3.向网络报告缓存状态和信道质量。执行小区选择和重选。4.由eNB控制小区切换。
无线资源控制(RRC)RRC协议主要完成以下功能：连接控制系统信息移动性管理完成各种无线接入完成RRC连接的处理系统信息的广技术(RAT)间的切建立、修改和释放播。换。，包括寻呼、安全系统信息也包括非性控制、建立信令接入层(NAS)的一无线承载(SRB)和测量配置与报告般信息。数据无线承载一些系统信息仅对完成频率内、频率(DRB)、切换、配空闲状态的UE有间以及RAT间的测置低层等操作。效。量。
无线资源控制(RRC)无线协议架构如图所示。垂直方向上的直线表明了信道之间的映射关系。寻呼控制广播控制一般控制信道信道信道寻呼信道广播信道随机接入下行共享上行共享信道信道信道逻辑信道通过MAC层提供的功能，映射到传输信道上专用控制专用业务MAC层和RLC层之间的信道信道传输信道通过物理层提供的功能，映射到物理信道上服务接入点称为逻辑信道物理层和MAC层之间的服最务底接层入为点称为传物输理信广道播物理随机物理下行物理上行物理信道信道接入信道共享信道共享信道
系统信息系统信息被封装成多个系统信息块(System Information Blocks, SIBs)，每个系统信息块包含一系列功能相关的参数。MIBSIB1SIB2其它系统信息块1系统信息块2SIB3-SIB8包主信息块包含最常用的参包含小区选择包含一般和共含频率内、频数，是UE初率间、RAT间的参数，以及享信道的信息。始接入的重要其它系统信息小区重选的参信息。块的时隙安排。数。
LTE的连接控制连接控制包括以下内容：1234LTE系统的移安全性管理连接的建立、数据无线承载(DRB)的建立、修改及释放动性修改及释放
安全性密钥管理安全性密钥的产生过程图保证安全性的两种手段：加密和完整性保护1234LTE系统的移安全性管理连接的建立、数据无线承载(DRB)的建立、修改及释放动性修改及释放
连接建立的消息流程连接的建立和释放UE还有两类非接入层的状态：EPS移动性管理(EMM)状态——EMM-DEREGISTERED和EMM-REGISTEREDEPS连接管理(ECM)状态——ECM-IDLE和ECM-CONNECTED状态组合图1234LTE系统的移安全性管理连接的建立、数据无线承载(DRB)的建立、修改及释放动性修改及释放
DRB的建立为了建立、修改或释放DRB，E-UTRAN应用了RRC连接配置，主要的配置参数如下：1. 对于使用小分组的服务(如VoIP)，需要配置分组数据2. 实时性强、准确性要求较低的服务不应使用RLC确认3. UE需要将上行资源划分给不同的无线承载，E-汇聚协议(PDCP)，使其进行首部压缩，从而减少系统4. UE可以配置一个非连续接收(DRX)周期，除非当前模式(Acknowledged Mode)，一般情况下都可以选用5. 对于分组速率半静态的服务(如VoIP)，可以通过配置UTRAN使用优先级和优先化比特率来控制资源的划分开销。6. 传输延时不敏感的服务，可以配置混合ARQ 服务对延时的要求非常严格。RLC AM。半坚持的调度方式，减少控制信令的开销。方式。(HARQ)，以提高信息可靠性。1234LTE系统的移安全性管理连接的建立、数据无线承载(DRB)的建立、修改及释放动性修改及释放
移动性控制在RRC_IDLE状态下的移动性控制是指UE执行的小区重选择(cell-reselection)。-在频率间的小区重选是基于优先级的，每个频率都有相应的优先级。小区特定的优先级通过系统信息给出。-在优先级相等的情况下，将对小区的无线链路质量进行排名。1234LTE系统的移安全性管理连接的建立、数据无线承载(DRB)的建立、修改及释放动性修改及释放
移动性控制在RRC_CONNECTED状态下的移动性控制是指E-UTRAN执行的小区切换(handover)。-E-UTRAN决定UE切换到哪个小区，以保持链路连接。通常E-UTRAN会要求UE报告候选小区的测量结果。-LTE体系中，UE总是连接到单个小区上，因此从源小区到目的小区的连接交换是一种硬切换(hard handover)。1234LTE系统的移安全性管理连接的建立、数据无线承载(DRB)的建立、修改及释放动性修改及释放
移动性控制在切换前，UE一般切换的消息流程：会向源基站发送测量报告。UE向目的小区进行随机接入。源基站请求一个或多个目的基站准备切换，并提供源基站向UE发送连接重配置消UE的上下文信息。息，命令UE进行切换。目的基站发出切换命令，由源基站负责转发给UE。随机接入完成后，UE的接入层1234会将未完成的上行传输通知给上层，以便进行合适的处理。LTE系统的移安全性管理连接的建立、数据无线承载(DRB)的建立、修改及释放动性修改及释放
测量配置与报告待测量的小区、频率测量周期或事件触发的准则，测量对象以及需要报告的信息标识标识一次测量，定义可用的测量对象及报报告测量配置告配置配置数量配置测量间隙在测量间隙之内，UE定义了每次测量进行测量操作，不能结果的过滤方式安排任何上下行传输
小区选择和重选小区选择小区重选•当UE驻留在一个合适的小区后，就开始进行小区重选。•小区选择，是UE在所有支持•首先，小区重选是基于绝对优先级的载频、所有支持的RAT之中的。其次，UE采用一种排名准则来搜索出信号最强的小区的过程。比较各小区的链路质量。最后，UE验证目的小区的可接入性。•当多个小区都满足S准则时，UE采•小区选择所采用的准则称为S用R准则对小区排序。服务小区的准则(S-criterion)。当接收功排名为Rs，相邻小区的排名为Rn。率的等级S大于0dB时，就rxlev当一个相邻小区的排名比服务小区满足了S准则。高，并维持一段时间T，UEreselection就重选至该小区。
背景介绍1网络架构与协议2控制面协议3用户面协议4
用户面和控制面PDCPRLCMAC无线接口协议栈根据用途分为用户平面协议栈和控制平面协议栈。UEeNodeBMMEUEeNodeBNASNASPDCPPDCPRRCRRCPDCPPDCPRLCRLCRLCRLCMACMACMACMACPHYPHYPHYPHY控制面协议栈用户面协议栈PDCP、RLC和MAC协议合称L2协议。
L2的下行结构PDCPRLCMACL2的下行结构图
L2的上行结构PDCPRLCMACL2的上行结构图
包数据汇聚层(PDCP)PDCPRLCMACPDCP层架构图
PDCP层功能PDCPRLCMAC头压缩与解压缩，只支持一种压缩算法，即ROHC算法；用户名或控制面的数据传输，此功能用于PDCP用户间的数据传递；提供PDCP序列号，供无线承载使用；切换时对上层PDU的顺序递交；下层SDU的复制与检测；用户面数据和控制面数据加密。控制面数据的完整性保护和验证；基于定时器的丢包；
PDCP层功能(控制面)PDCPRLCMACPDCP层控制面结构图
PDCP层功能(用户面)PDCPRLCMACPDCP层用户面结构图
加密与完整性保护PDCPRLCMAC加密用户面数据和控制面数据：控制面：PDCP PDU的数据部分和MAC-I部分(message authentication code )被加密；如果控制面数据没有完整性保护，则MAC-I部分仍然存在，不过值设置为0；用户面：PDCP PDU的数据部分被加密；加密的算法和密钥都是高层设置的，加密的激活也是由高层来做的。完整性保护应用于控制面数据(SRB)包括完整性保护和完整性验证；完整性保护的算法和密钥都是高层设置的，它的激活也是由高层来做的。
PDCP的丢包处理PDCPRLCMACPDCP实体收到上层递交的一个PDCP SDU，就会为这个SDU启动一个Discard_Timer；当一个PDCP SDU的Discard_Timer超期时，UE就会丢弃这个PDCP SDU以及由它生成的PDCP PDU。如果这个PDCP PDU已经传递到底层的话，就向底层发一个丢弃指示命令。PDCP Reordering window
无线链路层（RLC）PDCPRLCMACRLC的结构
TM 实体PDCPRLCMACTM实体结构图
UM 实体PDCPRLCMACUM实体结构图
AM 实体PDCPRLCMACAM实体结构图
RLC层功能PDCPRLCMAC传送RLC PDU；通过ARQ，进行错误校验(仅在AM数据传输时)；分段、组合和重组RLC SDU(仅在UM和AM数据传输时)；重新分段和重新组合RLC PDU(仅在AM数据传输时)；上层PDU的顺序发送(仅在UM和AM数据传输时)；复制检测，检测收到的RLC PDU复制(仅在UM和AM数据传输时)；RLC SDU丢弃(仅在UM和AM数据传输时)；RLC连接重建；协议的错误发现和恢复机制；eNB和UE之间的流控制。
RLC AM的ARQ功能PDCPRLCMACRLC AM实体的发送侧发送RLC数据PDUs到对端RLC AM实体，对端接收侧接收到RLC数据PDUs，并在以下两种情况下发送状态报告给发送侧收到发送侧发来的Polling检测到RLC数据PDU接收失败发送侧会进行重传在以下两种情况收到接收侧发来的状态报告指示有数据包未接收成功本发送侧底层发来的HARQ发送失败指示
PDCPRLCMACRLC的丢包功能当收到高层丢弃指示命令丢弃特定的RLC SDU时，UM或AM RLC实体的发送端应该丢弃指示的RLC SDU(只有在该SDU还没有被映射到RLC 数据PDU中)RLC AM的状态报告发送方触发(通过在RLC PDU中置Polling位为’1’来触发)最后一个包，发方buffer中没有数据T_Poll_Retransmit定时器超时(Polling触发后没有收到回应)每发送完Poll_PDU个PDU后将P为置为’1’(PDU个数触发)每发送完Poll_Byte个字节后将P为置为’1’(Byte位触发)接收方触发检测到接收的RLC数据PDU错误时，触发状态报告
媒体接入层(MAC)PDCPRLCMACMAC层的功能
通道和映射PDCPRLCMACCCCHDCCHDTCH上行逻辑信道上行传输信道RACHUL-SCH(a)上行逻辑信道与传输信道映射关系图PCCHBCCHCCCHDCCHDTCHMCCHMTCH下行逻辑信道下行传输信道PCHBCHDL-SCHMCH(b)下行逻辑信道与传输信道映射关系图
MAC层的主要过程和操作PDCPRLCMAC1234随机接入过程调度不连续接收混合冗余重传Random DRXSchedulingHARQaccess procedure
随机接入的场景PDCPRLCMAC从RRC_IDLE状态下发起初始接入时；无线链路失败后发起初始接入；在RRC_CONNECTED期间，上行数据到达需要进行随机接入时(例如当上行同步状态是“异步”或者没有专用的调度请求信道可用时)；切换需要进行随机接入过程时；在RRC_CONNECTED期间，下行数据到达需要进行随机接入时(例如当上行同步状态是“异步”的情况)；1234随机接入过程调度不连续接收混合冗余重传Random DRXSchedulingHARQ
随机接入过程PDCPRLCMAC基于竞争的随机接入过程流程图基于非竞争的随机接入过程流程图1234随机接入过程调度不连续接收混合冗余重传Random DRXSchedulingHARQ
DRXPDCPRLCMACDRX:在一定时间段内停止监听PDCCHDRX的目的:令RRC-CONNECTED状态下的UE节省电量和提高资源利用率，而不必转换到RRC-IDLE状态与DRX相关的参数：On duration Timer: UE每次从DRX醒来后维持醒着的时间,UE在该段时间内搜索PDCCHInactivity Timer: UE在醒着时每次成功解码HARQ初始发送的PDCCH后保持active的时间Active Time: UE从DRX醒来后保持醒着的总时间HARQ RTT Timer: UE预期DL Retransmission到达的最少间隔时间DRX Retransmission Timer: UE预期接收DL Retransmission的时间DRX cycle length: DRX cycle length一旦配置/重配置就固定，即不会因为active time大于on duration而变化。1234随机接入过程调度不连续接收混合冗余重传Random DRXSchedulingHARQ
DRXPDCPRLCMACDRX操作时序图1234随机接入过程调度不连续接收混合冗余重传Random DRXSchedulingHARQ
调度PDCPRLCMAC目的调度的好坏对于系统的性能影响很大，对于LTE十分重要最好的利用时/频/空/功率资源用于不同的UEs和不同的业务，保证各种业务的QoS，提高系统的容量基本调度原则eNB负责上下性的调度，上下行是不同的调度器负责调度器需要考虑的因素包括业务的QoS，业务量以及相关的无线承载，无线条件以及UE能力等给于UE的UL-SCH的资源是对应一个UE的，而不是对应一个RB1234随机接入过程调度不连续接收混合冗余重传Random DRXSchedulingHARQ
调度方式PDCPRLCMAC动态调度对于UL-SCH 和DL-SCH是最基本的调度方式半静态调度是一种优化的方式（例如对于UL & DL VoIP)RRC信令负责静态调度参数(周期)的配置PDCCH信令复杂激活/去激活半静态调度资源1234随机接入过程调度不连续接收混合冗余重传Random DRXSchedulingHARQ
动态调度过程PDCPRLCMAC动态调度过程图例1234随机接入过程调度不连续接收混合冗余重传Random DRXSchedulingHARQ
HARQ(混合冗余重传)PDCPRLCMACHARQ通信系统如下图所示，是在一个ARQ(自动请求重传)系统中包含一个FEC(前向纠错)子系统。FEC部分用来纠正信道中经常出现的错误，以减少重传次数，而提高系统通过效率。ARQ部分的作用是纠正那些不常出现的、FEC不能纠正的错误，以提高系统的可靠性。这样，HARQ方式可以实现比FEC高得多的可靠性和比ARQ更高的传输效率。前向信道FEC编码FEC纠错或检错如果收到ACK，接收无错码组，反馈信道则反馈ACK；则发送下一组码；如果收到NAK，针对不可纠错码组，反馈NAK则重传当前码组。HARQ通信系统1234随机接入过程调度不连续接收混合冗余重传Random DRXSchedulingHARQ
HARQ(混合冗余重传)PDCPRLCMAC快速重传/ 组合增益多进程的停止等待对于下行传输:自适应的异步HARQUE通过PUCCH/PUSCH向eNB反馈ACK/NAK信息PDCCH控制HARQ的进程数重传由PDCCH调度对于上行传输:非自适应的同步HARQ 对每个UE配置最大发送数eNB通过PHICH向UE反馈ACK/NAK信息1234随机接入过程调度不连续接收混合冗余重传Random DRXSchedulingHARQ
物理层对于LTE的物理层的多址方案，在下行方向上采用基于循环前缀的正交频分复用(OFDM)，在上行方向上采用基于循环前缀的单载波频分多址(SC-FDMA)。为了支持成对的和不成对的频谱，支持频分双工(FDD)模式和时分双工(TDD)模式。物理层是基于资源块(PRB)以带宽不可知的方式进行定义的，从而允许LTE的物理层适用于不同的频谱分配。一个资源块在频域上或者占用12个宽度为15kHz的子载波，或者占用24个宽度为的子载波。LTE支持两种类型的无线帧结构：类型1，适用于FDD模式；类型2，适用于TDD模式。每一个无线帧的长度为10ms，由20个时隙构成，每个时隙长度为。
物理层物理层为MAC层和高层提供信息传输服务，物理层传输服务是通过如何以及用什么样的特征数据在无线接口上传输来实现的，此称为“传输信道”。下行物理信道类型下行传输信道类型物理下行共享信道(PDSCH)广播信道(BCH)物理广播信道(PBCH)下行共享信道(DL-SCH)物理多播信道(PMCH)寻呼信道(PCH)物理控制格式指示信道(PCFICH)多播信道(MCH)物理下行控制信道(PDCCH)物理HARQ指示信道(PHICH)上行传输信道类型上行共享信道(UL-SCH)上行物理信道类型随机接入信道(RACH)物理上行共享信道(PUSCH)物理上行控制信道(PUCCH)物理随机接入信道(PRACH)
物理层信道映射BCHPCHDL-SCHMCH下行传输信道下行物理信道PBCHPDSCHPMCHPDCCHPHICHPCFICH下行传输信道与物理信道的映射关系图RACHUL-SCH上行传输信道上行物理信道PRACHPUCCHPUSCH上行传输信道与物理信道的映射关系图
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