TD-SCDMA系統終端協(xié)議棧PDCP子層的研究

　　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(lái)自上層的用戶(hù)數據傳輸到RLC子層。PDCP提供給上層的服務(wù)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(gè)PS域的無(wú)線(xiàn)接入承載(RAB)都和1個(gè)RB相關(guān)聯(lián)，每個(gè)RB又和1個(gè)PDCP實(shí)體相關(guān)聯(lián)。根據RLC模式的不同，每個(gè)PDCP實(shí)體可和1個(gè)或2個(gè)RLC相關(guān)聯(lián)，1個(gè)PDCP可和2個(gè)非確認模式／透明模式的RLC實(shí)體(1個(gè)上行和1個(gè)下行)或1個(gè)確認模式(AM)RLC實(shí)體相關(guān)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(shí)現PDCP功能時(shí)，可將PDCP分為2個(gè)子模塊：PDCP控制部分，主要完成對PDCP控制服務(wù)接入點(diǎn)的處理，通過(guò)PDCP和RRC接口發(fā)送原語(yǔ)，并產(chǎn)生、配置和刪除PDCP實(shí)體，RRC給PDCP配置所有首部壓縮所需參數，并把PDCP和RAB、RB關(guān)聯(lián)起來(lái)；二是PDCP用戶(hù)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(shí)體；在下行鏈路上，PDCP從RLC接收首部壓縮數據，進(jìn)行解壓縮后傳送到上層。

　　PDCP實(shí)現的功能有：一是在發(fā)送方或接收方的PDCP實(shí)體中IP數據流的頭壓縮和解壓縮。頭壓縮是針對特定的網(wǎng)絡(luò )層、傳輸層或上層協(xié)議組合。當一個(gè)PDP上下文被激活時(shí)需知道網(wǎng)絡(luò )層協(xié)議，PDCP可以通過(guò)PID值標識頭壓縮協(xié)議的不同類(lèi)型。PDCP配置由UTRAN設置；用戶(hù)數據的傳輸，這個(gè)功能被用于在PDCP服務(wù)的用戶(hù)之間的數據匯聚。PDCP實(shí)例被配置成功后可進(jìn)行數據傳輸，在上行鏈路數據傳輸過(guò)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(yǔ)形式發(fā)送給RLC。在下行鏈路數據傳輸過(guò)程中PDCP收到RLC送來(lái)的數據后將數據組裝成PDCP SDU發(fā)送到RABM實(shí)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(shí)才支持無(wú)丟失SRNS重定位。雖然RLC提供可靠的數據傳輸服務(wù)，但是當SRNS重定位時(shí)并不能保證傳輸的可靠性，所以PDCP在SRNS重定位時(shí)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(guò)PDCP_RRC接口RRC給PDCP配置所需參數。在完成控制部分相關(guān)操作完成后PDCP通過(guò)PDCP_RAB和RLC_PDCP接口完成與RABM和RLC之間的數據傳遞，實(shí)現上下行的數據傳輸。

　　3 過(guò)程實(shí)現

　　3.1 PDCP數據傳輸過(guò)程(RLC_AM模式)

　　UE開(kāi)始進(jìn)行數據傳送，首先PDCP處于空狀態(tài)，RRC沒(méi)有對PDCP進(jìn)行配置。RRC向PDCP發(fā)送1條“CPDCP_CONFIG_REQ”原語(yǔ)，進(jìn)行PDCP實(shí)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(jìn)行數據傳輸，RABM將數據以“PDCP_DATA_REQ”原語(yǔ)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(yǔ)發(fā)送到RLC實(shí)例。如果支持無(wú)丟失SRNS重定位，PDCP收到“RLC_AM_DATA_CNF”消息時(shí)；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(wú)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(jìn)行解壓縮處理等，組裝成“PDCP_DATA_IND”原語(yǔ)發(fā)送RABM實(shí)體。如果PDCP配置了無(wú)丟失SRNS重定位，就需要維護序列號，可通過(guò)“CPDCP_RE_LOC_REQ／CNF”原語(yǔ)進(jìn)行操作。在數據傳輸過(guò)程中，如果RRC需要對PDCP進(jìn)行重配置實(shí)例，發(fā)送“CPDCP_CONFIG_REQ”進(jìn)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(shí)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(jiàn)表1。圖3給出RLC-AM的PDCP數據傳輸過(guò)程。

　　3.2 PDCP數據傳輸過(guò)程(UM-RLC模式)

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

　　3.3 PDCP數據傳輸過(guò)程(TM-RLC模式)

　　TM-RLC的PDCP數據傳輸過(guò)程與UM-RLC過(guò)程基本相同，不同在于PDCP將上層送下來(lái)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(shí)RLC將數據以RLC_UM_DATA_IND發(fā)到PDCP。

　　4 結語(yǔ)

　　TD-SCDMA標準是我國向ITU提出并被采納的第一個(gè)國際性通信標準，它在頻譜利用率、業(yè)務(wù)支持的靈活性和成本等方面具有獨特的優(yōu)勢。在用戶(hù)數據業(yè)務(wù)空前發(fā)展的今天，只有滿(mǎn)足用戶(hù)的需求、提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)才能更好的占據市場(chǎng)。PDCP就是用戶(hù)數據平面里L(fēng)2的子層，本文就它的結構、功能、實(shí)現過(guò)程進(jìn)行了描述，對于了解PDCP子層功能、PDCP工程實(shí)現有一定的幫助。