TD-SCDMA系統(tǒng)終端協(xié)議棧PDCP子層的研究

標簽：TD-SCDMA  PDCP

分組數據匯聚協(xié)議(PDCP)在接人層(AS)協(xié)議棧中的位置位于RLC層之上，受RRC的調度和控制，將來自上層的用戶數據傳輸到RLC子層。PDCP提供給上層的服務是PDCP SDU傳遞。協(xié)議棧的結構圖可參考協(xié)議3GPP TS25.301。

1 PDCP結構與功能描述

圖1給出PDCP模塊的詳細結構。每個PS域的無線接入承載(RAB)都和1個RB相關聯(lián)，每個RB又和1個PDCP實體相關聯(lián)。根據RLC模式的不同，每個PDCP實體可和1個或2個RLC相關聯(lián)，1個PDCP可和2個非確認模式/透明模式的RLC實體(1個上行和1個下行)或1個確認模式(AM)RLC實體相關聯(lián)。PDCP可使用1種減多種壓縮算法(RFC 2507和RFC3095，當前只使用RFC2507)，也可不使用壓縮算法。

在實現PDCP功能時，可將PDCP分為2個子模塊：PDCP控制部分，主要完成對PDCP控制服務接入點的處理，通過PDCP和RRC接口發(fā)送原語，并產生、配置和刪除PDCP實體，RRC給PDCP配置所有首部壓縮所需參數，并把PDCP和RAB、RB關聯(lián)起來;二是PDCP用戶部分，主要完成從RB接收數據，在上行鏈路上，壓縮IP分組數據包首部，然后發(fā)送到相應的實體;在下行鏈路上，PDCP從RLC接收首部壓縮數據，進行解壓縮后傳送到上層。

PDCP實現的功能有：一是在發(fā)送方或接收方的PDCP實體中IP數據流的頭壓縮和解壓縮。頭壓縮是針對特定的網絡層、傳輸層或上層協(xié)議組合。當一個PDP上下文被激活時需知道網絡層協(xié)議，PDCP可以通過PID值標識頭壓縮協(xié)議的不同類型。PDCP配置由UTRAN設置;用戶數據的傳輸，這個功能被用于在PDCP服務的用戶之間的數據匯聚。PDCP實例被配置成功后可進行數據傳輸，在上行鏈路數據傳輸過程中PDCP收到RABM發(fā)送的數據，根據配置信息將數據組裝成PDU以原語形式發(fā)送給RLC。在下行鏈路數據傳輸過程中PDCP收到RLC送來的數據后將數據組裝成PDCP SDU發(fā)送到RABM實體;如果PDCP應用于SRNS重定位，則PDCP需要保存對于RB的SDU序列號。只有當RLC配置為確認模式(AM)且順序傳輸時才支持無丟失SRNS重定位。雖然RLC提供可靠的數據傳輸服務，但是當SRNS重定位時并不能保證傳輸的可靠性，所以PDCP在SRNS重定位時需要保存PDCP序列號以避免數據丟失。

2 PDCP接口描述

接口結構圖如圖2所示。PDCP接口主要與RRC，RABM和RLC相連接，通過PDCP_RRC接口RRC給PDCP配置所需參數。在完成控制部分相關操作完成后PDCP通過PDCP_RAB和RLC_PDCP接口完成與RABM和RLC之間的數據傳遞，實現上下行的數據傳輸。

3 過程實現

3.1 PDCP數據傳輸過程(RLC_AM模式)

UE開始進行數據傳送，首先PDCP處于空狀態(tài)，RRC沒有對PDCP進行配置。RRC向PDCP發(fā)送1條“CPDCP_CONFIG_REQ”原語，進行PDCP實例的配置，保留配置參數后準備收發(fā)數據。然后RRC通知RABM可進行數據傳輸，RABM將數據以“PDCP_DATA_REQ”原語發(fā)送到PDCP，PDCP將完成IP頭壓縮等操作，將PDCP SDU組裝成PDCP PDU，并以"RLC_AM_DATA_REQ”原語發(fā)送到RLC實例。如果支持無丟失SRNS重定位，PDCP收到“RLC_AM_DATA_CNF”消息時;如果指示PDU發(fā)送成功，則PDCP將釋放掉該數據;如果不成功，PDCP需重發(fā)該數據。如果不支持無丟失SRNS重定位，可省去該消息。然后PDCP收到RLC的“RLC_AM_DATA_IND”消息，將PDU進行解壓縮處理等，組裝成“PDCP_DATA_IND”原語發(fā)送RABM實體。如果PDCP配置了無丟失SRNS重定位，就需要維護序列號，可通過“CPDCP_RE_LOC_REQ/CNF”原語進行操作。在數據傳輸過程中，如果RRC需要對PDCP進行重配置實例，發(fā)送“CPDCP_CONFIG_REQ”進行該操作。數據收發(fā)完成后RRC向PDCP發(fā)送“CPDCP_RELEASE_REQ”消息釋放PDCP實例，PDCP回到空狀態(tài)。

以上的各種消息里包含一些參數，參數列表見表1。圖3給出RLC-AM的PDCP數據傳輸過程。

3.2 PDCP數據傳輸過程(UM-RLC模式)

UM-RLC的PDCP數據傳輸過程與AM-RLC過程大致相同，這里不進行詳細說明。不同之處在于：PDCP在上行鏈路數據傳輸時，PDCP將SABM發(fā)送來的SDU組裝成PDU后以“RLC_UM_DATA_REQ”原語形式發(fā)送到RLC;當下行鏈路進行數據傳輸時RLC將PDU以“RLC_UM_DATA_IND”原語形式發(fā)送到PDCP。“RLC_UM_DATA_REQ/IND”和“RLC_AM_DATA_REQ/IND”參見協(xié)議3GPP TS25.322;因為只有RLC配置為AM模式且順序傳輸時才支持無SRNS重定位，所以在該過程是不支持無SRNS重定位的，則“CPDCP_RELOC_REQ/CNF”和“RLC_AM_DATA_CNF”消息在該過程中將被視為無效。

3.3 PDCP數據傳輸過程(TM-RLC模式)

TM-RLC的PDCP數據傳輸過程與UM-RLC過程基本相同，不同在于PDCP將上層送下來的SDU組裝成PDU后以RLC_UM_DATA_REQ發(fā)送到RLC;下行鏈路數據傳輸時RLC將數據以RLC_UM_DATA_IND發(fā)到PDCP。

4 結語

TD-SCDMA標準是我國向ITU提出并被采納的第一個國際性通信標準，它在頻譜利用率、業(yè)務支持的靈活性和成本等方面具有獨特的優(yōu)勢。在用戶數據業(yè)務空前發(fā)展的今天，只有滿足用戶的需求、提供優(yōu)質的服務才能更好的占據市場。PDCP就是用戶數據平面里L2的子層，本文就它的結構、功能、實現過程進行了描述，對于了解PDCP子層功能、PDCP工程實現有一定的幫助。