TD-SCDMA系统终端协议栈PDCP子层的研究 系统

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标签：TD-SCDMA  PDCP
分组数据汇聚协议(PDCP)在接人层(AS)协议栈中的位置位于RLC层之上，受RRC的调度和控制，将来自上层的用户数据传输到RLC子层。PDCP提供给上层的服务是PDCP SDU传递。协议栈的结构图可参考协议3GPP TS25.301。
1 PDCP结构与功能描述
图1给出PDCP模块的详细结构。每个PS域的无线接入承载(RAB)都和1个RB相关联，每个RB又和1个PDCP实体相关联。根据RLC模式的不同，每个PDCP实体可和1个或2个RLC相关联，1个PDCP可和2个非确认模式/透明模式的RLC实体(1个上行和1个下行)或1个确认模式(AM)RLC实体相关联。PDCP可使用1种减多种压缩算法(RFC 2507和RFC3095，当前只使用RFC2507)，也可不使用压缩算法。
在实现PDCP功能时，可将PDCP分为2个子模块：PDCP控制部分，主要完成对PDCP控制服务接入点的处理，通过PDCP和RRC接口发送原语，并产生、配置和删除PDCP实体，RRC给PDCP配置所有首部压缩所需参数，并把PDCP和RAB、RB关联起来;二是PDCP用户部分，主要完成从RB接收数据，在上行链路上，压缩IP分组数据包首部，然后发送到相应的实体;在下行链路上，PDCP从RLC接收首部压缩数据，进行解压缩后传送到上层。
PDCP实现的功能有：一是在发送方或接收方的PDCP实体中IP数据流的头压缩和解压缩。头压缩是针对特定的网络层、传输层或上层协议组合。当一个PDP上下文被激活时需知道网络层协议，PDCP可以通过PID值标识头压缩协议的不同类型。PDCP配置由UTRAN设置;用户数据的传输，这个功能被用于在PDCP服务的用户之间的数据汇聚。PDCP实例被配置成功后可进行数据传输，在上行链路数据传输过程中PDCP收到RABM发送的数据，根据配置信息将数据组装成PDU以原语形式发送给RLC。在下行链路数据传输过程中PDCP收到RLC送来的数据后将数据组装成PDCP SDU发送到RABM实体;如果PDCP应用于SRNS重定位，则PDCP需要保存对于RB的SDU序列号。只有当RLC配置为确认模式(AM)且顺序传输时才支持无丢失SRNS重定位。虽然RLC提供可靠的数据传输服务，但是当SRNS重定位时并不能保证传输的可靠性，所以PDCP在SRNS重定位时需要保存PDCP序列号以避免数据丢失。
2 PDCP接口描述
接口结构图如图2所示。PDCP接口主要与RRC，RABM和RLC相连接，通过PDCP_RRC接口RRC给PDCP配置所需参数。在完成控制部分相关操作完成后PDCP通过PDCP_RAB和RLC_PDCP接口完成与RABM和RLC之间的数据传递，实现上下行的数据传输。
3 过程实现
3.1 PDCP数据传输过程(RLC_AM模式)
UE开始进行数据传送，首先PDCP处于空状态，RRC没有对PDCP进行配置。RRC向PDCP发送1条“CPDCP_CONFIG_REQ”原语，进行PDCP实例的配置，保留配置参数后准备收发数据。然后RRC通知RABM可进行数据传输，RABM将数据以“PDCP_DATA_REQ”原语发送到PDCP，PDCP将完成IP头压缩等操作，将PDCP SDU组装成PDCP PDU，并以"RLC_AM_DATA_REQ”原语发送到RLC实例。如果支持无丢失SRNS重定位，PDCP收到“RLC_AM_DATA_CNF”消息时;如果指示PDU发送成功，则PDCP将释放掉该数据;如果不成功，PDCP需重发该数据。如果不支持无丢失SRNS重定位，可省去该消息。然后PDCP收到RLC的“RLC_AM_DATA_IND”消息，将PDU进行解压缩处理等，组装成“PDCP_DATA_IND”原语发送RABM实体。如果PDCP配置了无丢失SRNS重定位，就需要维护序列号，可通过“CPDCP_RE_LOC_REQ/CNF”原语进行操作。在数据传输过程中，如果RRC需要对PDCP进行重配置实例，发送“CPDCP_CONFIG_REQ”进行该操作。数据收发完成后RRC向PDCP发送“CPDCP_RELEASE_REQ”消息释放PDCP实例，PDCP回到空状态。
以上的各种消息里包含一些参数，参数列表见表1。图3给出RLC-AM的PDCP数据传输过程。




3.2 PDCP数据传输过程(UM-RLC模式)
UM-RLC的PDCP数据传输过程与AM-RLC过程大致相同，这里不进行详细说明。不同之处在于：PDCP在上行链路数据传输时，PDCP将SABM发送来的SDU组装成PDU后以“RLC_UM_DATA_REQ”原语形式发送到RLC;当下行链路进行数据传输时RLC将PDU以“RLC_UM_DATA_IND”原语形式发送到PDCP。“RLC_UM_DATA_REQ/IND”和“RLC_AM_DATA_REQ/IND”参见协议3GPP TS25.322;因为只有RLC配置为AM模式且顺序传输时才支持无SRNS重定位，所以在该过程是不支持无SRNS重定位的，则“CPDCP_RELOC_REQ/CNF”和“RLC_AM_DATA_CNF”消息在该过程中将被视为无效。
3.3 PDCP数据传输过程(TM-RLC模式)
TM-RLC的PDCP数据传输过程与UM-RLC过程基本相同，不同在于PDCP将上层送下来的SDU组装成PDU后以RLC_UM_DATA_REQ发送到RLC;下行链路数据传输时RLC将数据以RLC_UM_DATA_IND发到PDCP。
4 结语
TD-SCDMA标准是我国向ITU提出并被采纳的第一个国际性通信标准，它在频谱利用率、业务支持的灵活性和成本等方面具有独特的优势。在用户数据业务空前发展的今天，只有满足用户的需求、提供优质的服务才能更好的占据市场。PDCP就是用户数据平面里L2的子层，本文就它的结构、功能、实现过程进行了描述，对于了解PDCP子层功能、PDCP工程实现有一定的帮助。