PROTOCOLOS DE LAS CAPAS DE RED 4G

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Contenido

INTRODUCCIÓN        2

PROTOCOLOS DE LAS CAPAS DE RED 4G        3

Protocolos E-UTRAN        3

Capa Física (Capa 1)        3

Capa de Acceso al Medio (MAC)        4

Control de Enlace de Radio (RLC)        4

Control de Recursos de Radio (RRC)        4

Control de convergencia de datos en paquetes (PDCP)        5

Estrato de acceso (NAS) no Protocolos        5

Protocolos en la interfaz radio        6

Capa física.        8

Los protocolos de nivel de red específicos de este plano son        8

Protocolos en las interfaces S1 y X2        9

Plano de control entre UE y EPC        11

BIBLIOGRAFIA        14

INTRODUCCIÓN

En telecomunicaciones, 4G son las siglas de la cuarta generación de telefonía móvil y estará basada totalmente en tecnología IP, alcanzando la convergencia entre las redes por cable e inalámbricas así como en computadoras, dispositivos electrónicos y tecnología de la información para proveer velocidad de acceso de 100 Mbps en movimiento y 5 Gbps en reposo, manteniendo una calidad de servicio (QoS) de punta la punta de alta seguridad para permitir ofrecer servicios de cualquier tipo, en cualquier momento y en cualquier lugar. El concepto 4G va mas allá de la telefonía móvil, ya que no puede ser considerada una evolución de los estándares de telefonía celular, tales como las existentes en el mercado actual. Las nuevas tecnologías de redes de banda ancha móvil (inalámbrica) permiten el acceso a datos en dispositivos que operan con IP.

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PROTOCOLOS DE LAS CAPAS DE RED 4G

Protocolos E-UTRAN

A continuación, se muestra un diagrama vez más elaborada de E-UTRAN pila de protocolo:

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Capa Física (Capa 1)

La capa física lleva toda la información de los canales de transporte del MAC sobre la interfaz aérea. Se encarga de la adaptación del enlace (AMC), control de potencia, de búsqueda de células (para fines de sincronización y entrega inicial) y otras mediciones (en el interior del sistema de LTE y entre sistemas) para la capa RRC.

Capa de Acceso al Medio (MAC)

capa MAC es responsable de Correspondencia entre canales lógicos y canales de transporte, multiplexación de MAC SDU de uno o de diferentes canales lógicos sobre bloques de transporte (TB) para ser entregados a la capa física en los canales de transporte, de multiplexación de MAC SDU de uno o diferente lógico canales de bloques de transporte (TB) entregados desde la capa física en los canales de transporte, la programación de informes de información, de corrección de errores a través de HARQ, manejo de prioridad entre los UE por medio de programación dinámica, manejo de prioridad entre los canales lógicos de un UE, la priorización de canal lógico.

Control de Enlace de Radio (RLC)

RLC funciona en 3 modos de funcionamiento: Modo transparente (TM), modo de no confirmación (UM), y modo reconocido (AM).

RLC de la capa es responsable de la transferencia de las PDU de capa superior, a través de la corrección de errores ARQ (Sólo para la transferencia de datos AM), concatenación, la segmentación y reensamblado de las SDU RLC (Sólo para la UM y la transferencia de datos AM).

RLC es también responsable de re-segmentación de unidades PDU de datos RLC (sólo para la transferencia de datos AM), reordenamiento de las PDU de datos RLC (Sólo para UM y transferencia de datos AM), detección de duplicados (Sólo para la transferencia de datos UM y AM), RLC SDU de descarte (Sólo para la UM y la transferencia de datos AM), el restablecimiento de RLC, y la detección de errores de protocolo (Sólo para la transferencia de datos AM).

Control de Recursos de Radio (RRC)

Los principales servicios y funciones de la subcapa RRC incluyen transmitidos de información del sistema en relación con el estrato de no acceso (NAS), difusión de información del sistema en relación con el estrato de acceso (AS), paginación, el establecimiento, mantenimiento y liberación de una conexión RRC entre la UE y e-UTRAN, funciones de seguridad, incluyendo gestión de claves, creación, configuración, mantenimiento y liberación de un punto a otro Portadores de Radio.

Control de convergencia de datos en paquetes (PDCP)

PDCP capa es responsable de la compresión y descompresión de cabeceras de datos IP, la transferencia de datos (plano de usuario o del plano de control), el mantenimiento de los números de secuencia de PDCP (SNS), la entrega en secuencia de las PDU de capa superior en el restablecimiento de las capas inferiores, Duplicar eliminación de menor SDU de capa en el restablecimiento de las capas más bajas para los portadores de radio asignadas en RLC AM, Cifrado y descifrado de datos del plano de usuario y los datos del plano de control, protección de la integridad y la verificación de la integridad de los datos del plano de control, temporizador de descarte basado, descarte duplicado, PDCP se utiliza para SRBs y DRB mapeadas en DCCH y DTCH tipo de canales lógicos.

Estrato de acceso (NAS) no Protocolos

El estrato de no acceso protocolos (NAS) forman el estrato más alto del plano de control entre el equipo de usuario (UE) y la MME.

protocolos NAS apoyan la movilidad de la sesión de los procedimientos de gestión de UE y establecer y mantener la conectividad IP entre el equipo de usuario y una PDN GW.

Las torres de protocolos utilizadas en las tres interfaces de E-UTRAN (radio, S1 y X2) se estructuran en torno a un plano de usuario y un plano de control. El plano de usuario abarca los protocolos utilizados para el envío del tráfico (paquetes IP) correspondiente a los servicios a los que acceden los terminales a través de la red. El plano de control se refiere a los protocolos necesarios para sustentar las funciones y procedimientos en las diferentes interfaces. A continuación se detallan los protocolos utilizados en las diferentes interfaces.

Protocolos en la interfaz radio

El envío de paquetes IP entre el eNodeB y un equipo de usuario a través de la interfaz radio se sustenta en una torre de protocolos formada por una capa de enlace (o capa de nivel 2) y una capa física. La torre de protocolos utilizada se muestra en la siguiente figura:

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La capa de enlace se desglosa a su vez en tres subcapas: 

1. Packet Data Convergence Protocol(PDCP)
2. Radio Link Control(RLC)
3. Medium Access Control(MAC).

Cada capa/subcapa de la torre de protocolos se ocupa de un conjunto de funciones concreto y define el formato de los paquetes de datos (p.ej, cabeceras y colas) que se intercambian entre entidades remotas. A continuación se describen las principales características de las diferentes capas/subcapas:

1. Packet Data Convergence Protocol (PDCP). Constituye la capa superior de la torre de protocolos encargada de proporcionar el punto de acceso al servicio portador radio (Radio Bearer, RB). Es decir, los paquetes IP del tráfico de usuario se entregan y se reciben a través del servicio de transferencia proporcionado por la capa PDCP. Las funciones principales de esta capa son la compresión de cabeceras de los paquetes IP y el cifrado de la información para garantizar su confidencialidad e integridad. La cabecera añadida por la capa PDCP básicamente contiene un número de secuencia que identifica al paquete IP enviado y permite realizar una entrega ordenada de los paquetes IP en el extremo receptor, así como detectar posibles duplicados de los paquetes IP (ocasionados por ejemplo en un proceso de handover). Cada servicio portador radio tiene una entidad PDCP asociada.

1. Radio Link Control (RLC). La capa RLC permite enviar de forma fiable los paquetes PDCP entre el eNodeB y equipo de usuario. Para ello, la capa RLC soporta funciones de corrección de errores mediante mecanismos Automatic Repeat ReQuest (ARQ), concatenación, segmentación y reensamblado, entrega ordenada de paquetes PDCP a capas superiores (excepto durante el mecanismo de handover), detección de duplicados y detección/recuperación de errores en el protocolo. Cada servicio portador radio tiene una entidad RLC asociada.

1. Medium Access Control (MAC). Es la capa encargada de controlar el acceso al canal radio. Para ello, la capa MAC soporta funciones de scheduling dinámico entre equipos de usuario atendiendo a prioridades, multiplexa los paquetes RLC de diferentes servicios portadores radio en los canales de transporte ofrecidos por la capa física (un canal de transporte puede ser compartido por varios servicios portadores de uno o varios equipos de usuario) y realiza un control de errores mediante Hybrid ARQ(HARQ). Los servicios de transferencia que la capa MAC ofrece a la capa RLC se denominan canales lógicos. Existe una única entidad MAC por celda.

Capa física.

Es la capa encargada de realizar la transmisión propiamente dicha a través del canal radio. Alberga funciones de codificación de canal, modulación, procesado asociado a las técnicas de múltiples antenas de transmisión/recepción, y mapeo de la señal a los recursos físicos frecuencia-tiempo apropiados.

• En el enlace ascendente, la capa física se basa en un esquema single-carrier FDMA.
• En el enlace descendente, el esquema de transmisión es OFDMA.
• Los servicios de transferencia que la capa física ofrece a la capa MAC se denominan canales de transporte. Existe una única entidad de capa física por celda.

Respecto al plano de control entre el equipo de usuario y la red, éste se soporta sobre la misma capa de enlace (protocolos PDCP, RLC, MAC) y la misma capa física utilizadas en el plano de usuario.

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