TD-SCDMA系统终端协议栈PDCP子层的研究

摘 要：PDCP是TD-SCDMA系统中终端协议栈L2的一个子层，只适用于数据域（PS）。PDCP子层在用户数据传输过程中起着非常重要的作用，设计合理的PDCP子层将保证用户数据有效地进行传输。基于该目的，对PDCP在用户数据传输过程中进行研究，首先根据协议介绍PDCP子层的结构、功能描述和相关接口，然后主要设计PDCP子层在AM-RLC模式（RLC确认模式）下的数据传输过程的实现方法，包括PDCP链路建立、数据传输、链路释放过程。对PDCP子层的学习有一定的帮助。

关键词：PDCP；TD-SCDMA；RLC模式；原语

Research of PDCP Sublayer of UE Protocol Stack in TD-SCDMA System

SHANG Peng,LI Xiaowen

(College of Communications & Information Engineering,Chongqing University of Posts and Telecommunications,Chongqing,400065,China)

Abstract：The Packet Data Convergence Protocol (PDCP ia a sublayer in the L2 of the UE protocol stack in TD-SCDMA system,it is used for PS domain only.It is very important for PDCP sublayer that it is used in the procedure of user data transfer,we design suitable PDCP sublayer,which will ensure that user data is transmitted effectively.Based on this purpose,in this paper,user data transfer process of PDCP is the object of research.Firstly according to PDCP protocol,the structure,functions and related interfaces of PDCP are introduced,and then the data transfer procedure method of PDCP sublayer in AM-RLC modes (RLC acknowledged mode is mostly designed,it includes the link establishment,the data transfer,and the link release of PDCP.And this is valuable to study the PDCP.

eywords：PDCP;TD-SCDMA;RLC mode;primitives

分组数据汇聚协议（PDCP）在接入层（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种或多种压缩算法（RFC 2507和RFC3095，当前只使用RFC 2507），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_RELOC_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。