Introduction
Dans ces 4 articles, nous allons expliquer l’évolution des protocoles radioélectriques LTE/NR permettant :
- de transmettre différents formats de paquets IP sur la couche physique (LTE/NR), mais également la transmission de trames Ethernet (supportée par la NR uniquement). Les paquets de données, Ethernet ou IP, sont transmis dans des supports radio nommés DRB (Data Radio Bearer) ;
- de transmettre de manière fiable des messages du protocole RRC à travers des supports de signalisation SRB (Signaling Bearer Data) [FL1]
La transmission est assurée par différentes sous-couches protocolaires héritées des réseaux antérieurs (3G/4G).
Toutefois :
- pour améliorer la transmission de données, certaines fonctionnalités sont gérées de manière différentes en 4G et 5G comme par exemple :
- la concaténation est effectuée au niveau de la couche MAC NR et au niveau de la couche RLC LTE
- la structure MAC PDU NR contient une suite de sous-en-tête MAC immédiatement suivi du SDU ou d’un élément de contrôle (différemment de la structure de la couche MAC LTE) ;
- la couche MAC NR gère la gestion des faisceaux (Beam Management)
- la couche MAC de l’UE implémente la fonction LCP (Logical Channel Priority)
- pour gérer les solutions de double connectivité MR-DC (Multi-Rat Dual Connectivity), la fonction PDCP supporte la séparation des paquets. Ainsi la re numérotation des paquets est également réalisée au niveau de la couche PDCP NR et RLC LTE.
- pour améliorer la fiabilité des données par duplication des paquets. La couche PDCP est à nouveau utilisée pour dupliquer le paquet en mode DC ou en mode CA.
De plus, la NR est conçue pour un déploiement Cloud (C-RAN/O-RAN). Le protocole est donc pensé pour être implémenté sur des serveurs physiques (datacenter) différents.
Rappels généraux sur les concepts réseaux
Les données sont transmises de sous-couches en sous-couches par des primitives. On appelle SDU (Service Data Unit) les données échangées dans les primitives de services. Il s’agit donc des données utiles qu’une sous-couche N+1 (respectivement N) transmet à une autre sous-couche N (respectivement N+1).
Un protocole défini des règles d’échange de service entre entité de même couche. Les données échangées par un protocole d’une sous couche N à son homologue de couche N sont nommées PDU (Protocol Data Unit). Un PDU est constitué d’un en-tête (information de contrôle PCI Protocol Control Information) et de données de service SDU : plusieurs SDU de la couche N+1 (respectivement N-1) peuvent être transportés par encapsulation/dés-encapsulation dans un même PDU de la couche N à son homologue de couche N.
Figure 1 : La pile protocolaire NR pour le plan de trafic
Les 4 articles suivants seront consacrés respectivement à la couche MAC, RLC, PDCP et SDAP.
Référence :