LTE系統中PDCP子層功能研究

報頭壓縮協(xié)議可以產(chǎn)生兩種類(lèi)型的輸出包：
(1)壓縮分組包，每一個(gè)壓縮包都是由相應的PDCP SDU經(jīng)過(guò)報頭壓縮產(chǎn)生的；
(2)與PDCP SDU不相關(guān)的獨立包，即ROHC的反饋包。
壓縮包總是與相應的PDCP SDU采用相同的PDCP SN和COUNT值；ROHC反饋包不是由PDCPSDU產(chǎn)生的，沒(méi)有與之相關(guān)的PDCP SN，也不加密。
1．2 安全性功能
LTE的安全性是在PDCP層負責的，通過(guò)加密(控制平面RRC數據和用戶(hù)平面數據)及完整性保護(僅控制平面數據)實(shí)現。
1．2．1 加密／解密
在LTE系統中，加密功能位于PDCP實(shí)體中，加密對象包括：
(1)控制平面，被加密的數據單元是PDCP PDU的數據部分(未壓縮的用戶(hù)面或控制面的PDCP SDU或壓縮的用戶(hù)平面PDCP SDU)和MAC—I域(完整性消息鑒權碼)。
(2)用戶(hù)平面，被加密的數據單元是PDCP PDU的數據部分。
PDCP實(shí)體所使用的加密算法和密鑰(KEY)由高層協(xié)議配置。一旦激活安全功能，加密功能即被高層激活，該功能應用于高層指示的所有PDCP PDU。PDCP用于加密的參數包括以下2個(gè)：COUNT；DIRECTION(傳輸的方向)。
RRC協(xié)議提供給PDCP加密功能所需要的參數包括以下2個(gè)：BEARER；KEY(控制平面使用KRRCenc，用戶(hù)平面使用KUPenc)。
加密是通過(guò)對消息和加密流做異或(XOR)運算來(lái)實(shí)現的，這里加密流是由基于接入層(AS)導出密鑰、無(wú)線(xiàn)承載ID、傳輸方向(上行或下行)以及COUNT值的加密算法所生成的。加密僅適用于PDCP數據PDU?？刂芇DU(如ROHC反饋或PDCP狀態(tài)報告)既不使用加密，也不適用完整性保護。
1．2．2 完整性保護
完整性保護功能包括完整性保護和完整性驗證兩個(gè)過(guò)程，完整性保護功能僅應用于SRB。用于PDCP實(shí)體的完整性保護功能的算法和KEY由上層配置。一旦激活安全功能，完整性保護功能即被高層激活，該功能應用于高層指示的所有PDCP PDU。PDCP用于完整性保護的參數包括以下2個(gè)：COUNT；DIREC-TION(傳輸的方向)。
RRC協(xié)議提供給PDCP完整性保護功能的參數包括以下2個(gè)：BEARER；KEY(控制平面使用KRRCint)。
UE基于上述輸入的參數計算X-MAC，進(jìn)行PDCP PDU的完整性驗證。如果計算出的X-MAC與MAC-I相同，則完整性保護驗證成功。
1．3 數據的傳輸
控制平面的PDCP PDU和用戶(hù)平面的PDCP數據PDU都擁有一個(gè)序列號SN字段，PDCP子層的發(fā)送和接收實(shí)體就是通過(guò)設置和檢查SN字段來(lái)實(shí)現PDCPPDU的按序發(fā)送和接收。PDCP子層在發(fā)送側和接收側分別維護一個(gè)重排序窗口的大小是SN范圍的50％。當SN為0～4 095時(shí)，即“最大PDCP SN”的值為4 095時(shí)，重排序窗口的大小為2 048。
在非切換狀態(tài)下，RLC子層位為PDCP子層提供按序提交和重復包丟棄服務(wù)。而在切換狀態(tài)下，由于UE與兩個(gè)eNodeB同時(shí)通信，因此其RLC子層無(wú)法保證按序提交和重復包丟棄，從而需要由PDCP子層來(lái)完成這些功能。
下面以UE側的操作為例說(shuō)明PDCP子層的發(fā)送和接收流程。