3.6 PDCP层

3.6 PDCP层

PDCP(Packet Data Convergence Protocol,分组数据汇聚协议)层为映射为DCCH和DTCH逻辑信道的无线承载提供传输服务。每个无线承载对应一个PDCP层实体,每个PDCP层对应1个、2个或者4个RLC实体(根据单向传输/双向传输,RB分割/不分割,RLC模式等确定)。

如果RB不分割,则一个PDCP实体对应1个UM RLC(单向),或者2个UM RLC实体(双向各一个),或者1个AM RLC实体。如果RB分割,则一个PDCP实体对应2个UM RLC(单向),或者4个UM RLC实体(双向各一个),或者2个AM RLC实体。UE/NGRAN如图3-22所示。

图3-22 UE/NG-RAN

PDCP实体的结构图如图3-23所示。

图3-23 PDCP实体结构

每个PDCP实体对应一个无线承载。同时,每个PDCP层都包含控制平面和用户平面,根据无线承载携带的信息确定相应的平面。如果存在RB分割,则添加Routing和Duplication功能。

1)功能

用户面服务和功能如下:

(1)编号;

(2)头压缩和解压缩(ROHC算法);

(3)传输用户数据;

(4)重排序和重复检测;

(5)PDCP PDU路由(当存在Bear Split时);

(6)PDCP SDU重传;

(7)加密、解密和完整性保护;

(8)PDCP SDU丢弃;

(9)PDCP重建、为RLC AM恢复数据;

(10)PDCP PDU复制。

控制平面功能如下:

(1)编号;

(2)加密、解密和完整性保护;

(3)传输控制面数据;

(4)重排序和重复检测;

(5)PDCP PDU复制。

PDCP层加密功能只对Data部分(不包含SDAP协议头)进行。携带SRB的Data PDU必须进行完整性保护,携带DRB的Data PDU根据配置需要进行完整性保护。

PDCP层维护两个Timer。PDCP发送端的Timer为discard Timer;PDCP接收端的Timer为t-Reordering。

当某个PDU SDU对应的discard Timer超时,或者已经收到该PDCP SDU成功接收的Status Report,PDCP需要将该PDCP SDU以及相应的PDCP Data PDU放弃。t-Reordering则用于探测PDCP Data PDU是否成功接收。

2)流程

1)PDCP建立实体(PDCP Entity Establish)

当上层通知PDCP层建立PDCP实体时,UE需要:

(1)为无线承载建立一个PDCP实体;

(2)初始化PDCP实体的参数;

(3)开始数据传输。

2)PDCP重建实体(PDCP Entity Re-Establish)

当PDCP收到上层重建指令时,PDCP发送实体需要以下几点。

(1)SRB:丢弃所有存储的PDCP SDU和PDCP PDU。

(2)UM DRB:对于那些已经分配SN但还没有传输给下层的PDCP SDU,按照SN递增的顺序将这些PDCP SDU传输后再开始PDCP Entity Re-Establish。

(3)AM DRB:从第一个还没收到ARQ反馈的PDCP SDU开始,执行重传并把所有已存的PDCP SDU按照SN递增的顺序发送;发送完之后再开始DCP Entity。

当PDCP收到上层重建指令时,PDCP接收实体需要以下几点。

(1)SRB:丢弃所有缓存的PDCP SDU和PDCP PDU。

(2)DRB:简单来说,将存储的PDCP SDU按照递增的顺序传输给上层。

3)PDCP实体释放(PDCP Entity Release)

(1)在PDCP发送实体中,丢弃所有缓存的PDCP SDU和PDCP PDU。

(2)对于UM DRB和AM DRB,按照递增的顺序将缓存的PDCP SDU传递给上层。

(3)为无线承载释放PDCP实体。

3GPP正在定义5G NR(New Radio)的物理层,相对于4G,5G最大的特点是支持灵活的帧结构。