Acest articol discută Protocolul de convergență a pachetelor de date (PDCP). Acest protocol procesează mesajele RRC în planul de control (planul de control) și pachetele IP în planul utilizatorului (planul utilizatorului). Este folosit pe site-ul eNodeB-UE. Funcțiile principale care sunt realizate prin acest protocol sunt prezentate mai jos:
- Comprimarea anteturilor (comprimarea antetului) și recuperarea acestora la transferul datelor utilizatorului. Utilizează protocolul Robust Header Compression (ROHC).
- Protecția datelor. Criptarea și decriptarea atât a mesajelor utilizatorilor, cât și a managerilor. Protecția integrității pentru mesajele de control.
- Caracteristici de suport. Restaurați ordinea (rearanjarea) pachetelor transmise, precum și gestionați retransmisiile în timpul unei predări.
- Scăderea pachetelor de date pentru care expirarea expirării.
Compactați anteturile
Comprimare antet - aceasta este una dintre cele mai importante funcții ale stratului PDCP, deoarece dimensiunea antetele de niveluri mai ridicate pot fi destul de mare, iar transmiterea resurselor radio necomprimate și consumă, și deci nu foarte mult. După cum sa remarcat deja, ROHC definit de Forța de Inginerie pentru Internet Engineering (IETF) este folosit pentru a comprima anteturile.
RFC 4995 definește o varietate de profiluri diferite (seturi de reguli și parametri) pentru comprimarea antetului. Mai jos este un tabel cu protocoale de comprimare a antetului care sunt acceptate în LTE.
Cea mai importantă valoare este comprimarea anteturilor la transmiterea datelor VoIP. De obicei, dimensiunea datelor pe care pachetul VoIP le conține este de 32 de octeți. Dimensiunea antetului IPv6 este de 60 de octeți, iar IPv4 este de 40 octeți. Ca rezultat, cheltuielile generale sunt de 188% și respectiv 125%. Când se utilizează mecanismul de comprimare a antetului, dimensiunea lor poate fi redusă la 4-6 octeți. Astfel, costurile generale vor fi de 12,5 - 18,8%. Aceste estimări sunt valabile doar pentru perioadele active (atunci când vorbește cineva). În timpul perioadei de tăcere, de regulă, pachetul VoIP conține mai puține date, drept urmare, cheltuielile aeriene ale anteturilor de transmisie vor fi și mai mari.
Protecția informațiilor
Stratul PDCP implementează criptarea datelor (atât pentru utilizator, cât și pentru control) și asigură integritatea acestora (numai pentru datele de control). Pe stratul PDCP există un PDU PDCP al pachetelor, numit COUNT. Acest contor este parametrul de intrare al algoritmilor de protecție. Valoarea acestui numărător de 32 de biți crește cu câte o dată când PDU PDCP primește sau transmite prin conexiunea RRC. Valoarea sa urmărește atât UE, cât și eNodeB. Pentru a asigura funcționarea fiabilă a pierderii pachetelor, fiecare PDU PDCP conține un anumit număr numit PDCP Sequence Number (SN). Valoarea acestui număr corespunde valorii celor mai mici biți ai contorului COUNT. Astfel, dacă unul sau mai multe pachete s-au pierdut, valoarea COUNT poate fi recuperată din pachetul nou primit folosind PDCP SN. Prin urmare, pentru a COUNT UE și eNodeB valoarea de sincronizare a pierdut este necesar ca pachetele pierdute consecutive acea cantitate care corespunde SN maxim PDCP. Probabilitatea acestui eveniment poate fi redusă prin creșterea lungimii câmpului PDCP SN, până când valoarea COUNT este complet activată. Cu toate acestea, în acest caz, cheltuielile aferente transmiterii mesajului vor crește substanțial. Mai jos, vor fi date valorile reale ale duratei câmpului PDCP SN.
Protecția integrității este implementată prin adăugarea unui cod de autentificare a mesajului pentru câmpul Integritate (MAC-I) la fiecare mesaj RRC. Acest cod este calculat pe baza tastelor AS, a mesajului însuși, a ID-ului purtătorului de radio, a direcției (UL sau DL) și a valorii COUNT. Dacă verificarea integrității nu reușește, mesajul este eliminat.
Datele sunt criptate utilizând operația XOR a mesajului original și fluxul care este generat folosind algoritmul de codare AS cheie secundară, ID-ul purtătorului radio, direcția (UL sau DL) și valoarea COUNT.
Înmanarea (Înmanarea)
Transferul este procedura pentru transferul UE dintr-o celulă în alta pentru întreținere. În funcție de parametrii QoS necesari, se pot distinge două tipuri de transferuri: rapid (fără pierderi) și predare fără pierderi de date.
Transmiterea fără succes
Transfer Rapid se aplică tuturor fluxurilor de radio care transporta mesaje de control și fluxurile care transporta date de utilizator și că, în stratul RLC etichetat ca „transmitere fără confirmare“ (Unacknowledge Mode, UM). Astfel de fluxuri de date permit pierderea pachetelor, dar au limitări destul de stricte în ceea ce privește întârzierea transmiterii pachetelor (de exemplu, transmisia de voce). Prin urmare, procedura de predare rapidă are o complexitate scăzută (pentru a reduce întârzierea pachetelor), dar pierderea pachetelor este posibilă în timpul acestei proceduri.
În cazul transferului rapide se va face negeratsiya cheie nouă pentru a proteja acest lucru, astfel încât valoarea de COUNT este resetat la pachetele de PDU 0. PDCP a căror transmisie nu a început încă, ele vor fi transferate către eNodeB țintă (în cazul în care merge UE) pe X2 interfață. PDCP PDU pachetele care au început deja să fie transmise, dar care nu au fost încă primite cu succes vor fi pierdute. În acest caz, nu vor fi transmise informații despre pachetele primite și trimise către eNodeB țintă.
Transferul fără pierderi de date (transfer fără pierderi)
Cu numărul SN adăugat la fiecare PDU PDU, puteți restabili succesiunea corectă a pachetelor recepționate și puteți determina ce pachete au fost pierdute și le retransmiteți. Această funcție este utilizată pentru fire care nu au restricții stricte în ceea ce privește întârzierea în transmiterea pachetelor și, în același timp, nu permit pierderea datelor. Transferul fără pierderi de date este aplicat fluxurilor care sunt marcate pe nivelul RLC ca mod Acknowledge (AM). În timpul acestei predări, informațiile referitoare la protocolul de comprimare a antetului nu sunt transmise către eNodeB țintă. Cu toate acestea, numărul SN și valoarea COUNT sunt salvate.
Mai multe detalii despre procedura de predare vor fi discutate într-o notă separată, vor exista, de asemenea, o serie de alte clasificări pentru această procedură.
Scăderea pachetelor
PDCP Format PDU
În LTE, sunt definite două tipuri de PDU PDCP: PDU PDU de date (PDCP PDU anterior) și PDU de control PDCP. PDU-urile de date PDCP sunt utilizate pentru a transfera date atât din planul de comandă, cât și din planul utilizatorului. PDU-urile de control PDCP sunt utilizate numai pentru transmiterea informațiilor de feedback pentru procedura de comprimare a antetului și pentru transmiterea statutului PDCP în timpul predării. PDU PDCP are un câmp "D / C" pentru a determina tipul său (Date sau Control). Figura de mai jos prezintă formatul de PDU de date PDCP.
Așa cum se poate vedea din figură, după câmpul "D / C", PDCP SN numărul (7 sau 12 biți) este pornit. Apoi vine blocul de date care conține pachetul IP. În cazul transmiterii unui mesaj de control (adică, un mesaj RRC), un MAC-I pe 32 de biți este atașat după câmpul de date pentru a proteja integritatea. Mai jos este prezentat un tabel care descrie posibilele formate PDU de date PDCP.
Luați în considerare cel de-al doilea tip de PDU PDU, și anume PDU Control PDU. Mai jos este formatul PDU de control PDCP.
Acest pachet poate conține două tipuri de informații: feedback pentru procedura de comprimare a antetului sau starea PDCP în timpul procesului de predare fără pierderi de date. Pentru a determina ce informații sunt deținute de acest pachet, este utilizat câmpul "PDU Type". Se transferă starea PDCP în timpul procedurii de transfer, fără pierderi de date este necesară pentru a preveni retransmisia pachetelor care au fost primite cu succes și, pe de altă parte, să solicite retransmiterea pachetelor care au fost primite, dar pentru care nu a fost posibil pentru a restabili antetul. În acest caz, PDU Control PDU conține un bitmap care indică ce pachete să fie retransmise și numărul primului pachet ratat (primul SDU lipsă, FMS). În cazul în care nu a existat nici o pierdere de pachete, masca bit nu este inclusă, dar numărul următorului pachet așteptat este pur și simplu transferat.
Dacă nu ați găsit informațiile LTE / LTE-A în acest articol, vă rog să-mi scrieți o scrisoare la [email protected]. Voi încerca să o adaug cât mai curând posibil.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: