LTE系统中PDCP子层功能研究

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1、万方数据2011年4月1日第34卷第7期现代电子技术ModernElectronicsTechniqueApr．201lV01．34No．7LTE系统中PDCP子层功能研究孙远欣，杭小飞，张雪梅(重庆邮电大学通信学院，重庆400065)摘要：针时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

2、。关键词：LTE；分组数据汇聚协议；OPNET；UMTS中图分类号：TN915—34文献标识码：A文章编号：1004—373X(2011)07—0044—05FunctionofPDCPSublayerinLTESystemSUNYuan-xfn，HANGXiao—fei，ZHANGXue-mei(CommunicationCollege，ChongqingUniversityofPostsandTelecommunication．Chongqing400065。Chine)Abstract：Accordingtothehighdataratea

3、ndthemassinformationcapacityofLTEsystem，thefunctionofpacketdataconvergenceprotocol(PDCP)wereimproved：simplifythecompressionalgorithm，supporttheintegrityprotectionandan—cryption(cipherofUMTSinthenon-TMmodeofRLCandtheTMmodeofMAC)functions．Thenewuplinkanddownlink。datatransmissio

4、nmode，aswellasreorderingofPDUathandoverareanalyzed．ThespecificimplementationmethodofPDCPinOPNETwasdesigned．Keywords：LTE；packetdataconvergenceprotocol；0PNET；UMTS0引言1PDCP子层功能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

5、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(PacketDataCon—vergenceProtocol，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RI。C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

6、在反方向上实现RRC信令的解密和一致性检查。’收稿日期：2．010—11-04基金项目：国际科技合作项目($2010GR0902)资助PDCP子层的主要功能如图1所示。UE厄-UTRANPDCPE．UTRAN，t厄。。发送实体接收实体。[二j互][圣亟亟困完整性保护l(仅戊用十摔制面)PDCpSDU关联的数据包至竺亘竺Itt1PDCP实体的结构PDCP协议包括以下具体支持的功能‘卜2

7、：(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；。如的包嚣姗粼万方数据第7期孙远欣等：LTE系统中PDCP子层功能研究4

8、5②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VolP业务。典型的，对于一个含有32B有效载荷的VolP分组

9、传输来说，IPv6报头增加60B，IPv4报头增加40B，即188％和125％的开销。为了解决这个问题，在I。TE系统中，设定在激活周期