文章目录

NR MAC 协议详解
- 一、MAC概述
- - 1.1 MAC层主要功能
  - 1.2 MAC提供的服务
  - 1.3 LTE MAC 与 5G MAC比较
- 二、MAC实体
- 三、MAC PDU介绍
- - 3.1 MAC PDU (transparent MAC)
  - 3.2 MAC PDU (Random Access Response)
  - 3.3 MAC PDU(others including DL-SCH and UL-SCH)
  - 3.4 MAC subheader
- 四、波束失败检测
- 五、随机接入过程
- - 5.1 触发条件
  - 5.2 Msg1随机接入资源选择
  - 5.3 Msg1(PRACH)发送
  - 5.4 RAR接收
  - 5.5 竞争解决
- 六、TA维护
- 七、功率余量报告（Power Headroom Reporting）
- 八、省电相关功能
- - 8.1 SCell激活与去激活
  - 8.2 BWP激活与去激活
  - 8.3 DRX
- 九、调度资源
- - 9.1 资源申请方式
  - 9.2 BSR
  - 9.3 SR
- 十、数据传输-LCP（逻辑信道优先级）

本人就职于国际知名终端厂商，负责modem芯片研发。
在5G早期负责终端数据业务层、核心网相关的开发工作，目前牵头6G算力网络技术标准研究。

博客内容主要围绕：
       5G协议讲解
       算力网络讲解（云计算，边缘计算，端计算）
       高级C语言讲解
       Rust语言讲解

NR MAC 协议详解

一、MAC概述

MAC：全称Mediu Access Control

1.1 MAC层主要功能

逻辑信道和传输信道之间的映射；
复合来自不同逻辑信道的MAC SDU到一个传输块，经传输信道递交下层；
将从下层（PHY）接收的MAC SDU解复合并递交到不同的逻辑信道；
HARQ；
逻辑信道优先级（LCP）；
数据缓存上报（BSR）；
随机接入（RACH）；
上行定时维护（RACH）；
功率余量上报（PHR）；
DRX；

1.2 MAC提供的服务

提供给上层的服务包括：
- 数据传输和无线资源分配（传输机会通知）;

期待来自下层的服务包括：
- 数据传输；
- HARQ反馈指示；
- 调度请求信令；
- 测量；

1.3 LTE MAC 与 5G MAC比较

5G MAC与LTE MAC相比：

1️⃣引入BWP（Bandwidth Part）以及Numerology概念。可以根据实际的传输需求，配置不同的BWP/numerology，降低了UE功耗。
2️⃣此外，不同于LTE， MAC PDU中不再是MAC子头+MAC SDU的形式，而采用MAC子头与MAC SDU交叉摆放的形式，提高了数据处理速率。

二、MAC实体

MAC 架构如下图：

单连接下，一个UE只有一个MAC实体；
MAC实体与上层之间的通道为逻辑信道，与下层之间的通道为传输信道；
为提高资源利用率，MAC会将来自不同的逻辑信道的数据包复用到同一传输块，主要由逻辑信道优先级（LCP）进程完成；上行复用根据预先定义的规则在UE完成；

如果UE配置了SCG（双连接架构下），UE将有两个MAC 实体，一个用于管理MCG，一个用于管理SCG；
如果没有明确说明，两个MAC 实体是独立运作的，并且各MAC实体的一些配置参数和定时器都是独立配置的；

三、MAC PDU介绍

3.1 MAC PDU (transparent MAC)

来自以下信道的数据，会进行透传（也就是没有MAC包头）

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