PDCP层功能

引入PDCP原因

由于UE和PDSN/GW之间网关通信过程中，不需要对IP层信息（源/目的IP进行）进行处理，因此在空口传输这些数据比较浪费，因此在PDCP进行压缩。

PDCP：Packet Data Convergence Protocol，分组数据汇聚协议。 PDCP协议发轫于WCDMA空中接口，壮大于LTE空中接口。

PDCP位于RLC子层之上，是L2的最上面的一个子层，只负责处理分组业务的业务数据。PDCP主要用于处理空中接口上承载网络层的分组数据，例如IP数据流。

在WCDMA空中接口中，PDCP的功能主要是压缩IP数据包的包头。由于IP数据包都带有一个很大的数据包头（20字节），仅仅传输这些头部信息就需要大量的无线资源，而这些头部信息往往又可压缩，为了提高IP数据流在空中接口上的传输效率，需要对IP数据包头部信息进行压缩。但是WCDMA现网对IP包头压缩需求并不迫切，因此现网没有实施PDCP。

在LTE空中接口中，PDCP的功能变得不可或缺，这是由于LTE中抛弃了CS域，必须采用VoIP，而VoIP的数据包尺寸很小，IP包头就成了很大的累赘，必须压缩。LTE的PDCP的功能还进行了延伸，将加密功能也收归旗下，因此也就从仅仅处理用户面扩展到了用户面以及控制面大小通吃。LTE的PDCP甚至还加入了无损切换的支持。LTE空中接口中PDCP由规范TS36.323定义。

从PDCP上，我们看到了一个跑龙套的到舞台主角的华丽变身过程。

主要功能

LTE系统PDCP协议层的主要目的是发送或接收对等PDCP实体的分组数据。该子层主要完成以下几方面的功能：IP包头压缩与解压缩、数据与信令的加密，以及信令的完整性保护。

在控制平面，加密和完整性保护是必选功能；而在用户平面，可靠头压缩（ROHC）为必选功能，数据加密为可选功能，这里的数据既可以是用户数据，也可以是应用层信令，如SIP、RTCP等。

PDCP向位于UE侧的RRC和用户平面的上层，或者向eNodeB侧的中继提供业务，包括用户平面数据的传输、控制平面数据的传输、头压缩、加密、完整性保护等。

PDCP层可以向下层提供的业务包括：透明数据传输业务、确认的数据传输业务（包括对PDCP PDU传输成功的指示）、非确认的数据传输业务（按序传输、包复制或丢弃处理）等。

具体来讲，PDCP层的用户平面包括如下功能。

● 头压缩与解压缩，只支持一种压缩算法，即ROHC算法。

● 用户平面的数据传输，即从NAS子层接收PDCP SDU数据转发给RLC层，反之亦然。

● RLC AM的PDCP重建立流程时对上层PDU的顺序递交。

● RLC AM的PDCP重建立流程时对下层SDU的重复检测。

● RLC AM切换时对PDCP SDU的重传。

● 数据加密。

● 上行基于定时器的SDU丢弃。

PDCP层控制平面包括的具体功能如下。

● 加密与完整性保护。

● 控制平面的数据传输，即从RRC层接收PDCP SDU数据，并转发给RLC层，反之亦然。

与UMTS系统中的PDCP层相比较，LTE系统中的PDCP层呈现出以下特征。

● 压缩算法简单，仅支持一种压缩算法。

● 不支持无损重定位。

● 需支持加密。

PDCP实体

PDCP实体位于PDCP层。对于一个UE，可以定义多个PDCP实体。每个用于携带用户平面数据的PDCP实体可以配置使用头压缩技术，每个PDCP实体携带一个无线承载的数据。当前协议版本中，只支持ROHC协议，每个PDCP实体最多只能用一个ROHC实例。

一个PDCP实体是关联控制平面还是用户平面，主要取决于它为哪种无线承载携带数据。