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LTE系统中PDCP子层功能研究

发布时间:2020-07-21 18:23:32 阅读: 来源:沟槽管件厂家

摘要:针对LTE系统的高数据速率和海量信息容量的特点,对分组数据汇聚协议(PDCP)在功能上进行了改进。对压缩算法进行了简化,支持完整性保护和加密(UMTS的加密在RLC的非TM模式和MAC的TM模式下实现)功能,分析了新的上下行数据传输方式以及在切换时的PDU重排序,最后设计了在OPNET中PDCP的具体实现方式。关键词:LTE;分组数据汇聚协议;OPNET;UMTS0 引言 3GPP希望通过升级诸如HSDPA和HSUPA这样的无线接口技术,来确保未来10年或者更长的时间内,保持竞争能力。因此LTE长期演进主要是以降低时延、提高用户数据速率、改善系统容量以及覆盖,并且降低运营商的成本为目标。为了实现这些目标,LTE系统设计涵盖了无线接口和无线网络架构两个方面。 本文研究的分组数据汇聚协议(Packet Data Convergence Protocol,PDCP)层属于无线接口协议栈的第二层,处理控制平面上的无线资源管理(RRC)消息以及用户平面上的因特网协议(IP)包。在用户平面上,PDCP子层得到来自上层的IP数据分组后,可以对IP数据分组进行头压缩和加密,然后递交到RLC子层。PDCP子层还向上层提供按序提交和重复分组检测功能。在控制平面,PDCP子层为上层RRC提供信令传输服务,并实现RRC信令的加密和一致性保护,以及在反方向上实现RRC信令的解密和一致性检查。1 PDCP子层功能 PDCP子层的主要功能如图1所示。

本文引用地址:

PDCP协议包括以下具体支持的功能: (1)用户平面数据的报头压缩和解压缩。 (2)安全性功能: ①用户和控制平面协议的加密和解密; ②控制平面数据的完整性保护和验证。 (3)数据的传输功能: ①下层重建时,对向上层发送的PDU顺序发送和重排序; ②对映射到AM模式的RB的下层SDU进行重排序。 (4)数据包的丢弃。1.1 报头压缩 在LTE系统中,规定PDCP子层支持由IETF(互联网工程任务组)定义的健壮性报头压缩协议(ROHC)来进行报头压缩。在LTE中,因其不支持通过电路交换域(CS)传输的语音业务,为了在分组交换域(PS)提供语音业务且接近常规电路交换域的效率,必须对IP/UDP/RTP报头进行压缩,这些报头通常用于VoIP业务。 典型的,对于一个含有32 B有效载荷的VoIP分组传输来说,IPv6报头增加60 B,IPv4报头增加40 B,即188%和125%的开销。 为了解决这个问题,在LTE系统中,设定在激活周期内PDCP子层采用ROHC报头压缩技术,在压缩实体初始化之后,这一开销可被压缩成4~6个字节,即12.5%~18.8%的相对开销,从而提高了信道的效率和分组数据的有效性。

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