Giao thức PDCP là một lớp con trong lớp liên kết dữ liệu. Nó hoạt động cả trong mặt phẳng người dùng và mặt phẳng điều khiển. PDCP nhận bản tin điều khiển liên kết vô tuyến (Radio Resource Control) trong mặt phẳng điều khiển và xử lý gói tin IP trong mặt phẳng người dùng. Dựa vào kênh mang, chức năng chính của lớp PDCP là nén tiêu đề, bảo mật (bảo vệ tính toàn vẹn và mã hóa), ngoài ra hỗ trợ cho quá trình sắp xếp lại và truyền lại trong quá trình chuyển giao. Với mỗi một kênh mang vô tuyến (bearer) sẽ có một thực thể PDCP. Mỗi RB( DRB và SRB trừ SRB0) được liên kết với một thực thể PDCP. Sau đó, mỗi thực thể PDCP được liên kết với một hoặc hai thực thể RLC dựa vào đặc điểm ( đơn hướng hay song hướng) và chế độ RLC. Một vài thực thể PDCP được xác định cho một UE. Mỗi thực thể PDCP mang dữ liệu của một kênh mang vô tuyến. Một thực thể PDCP được liên kết với mặt phẳng điều hiển hoặc mặt phẳng người dùng phụ thuộc vào kênh mang vô tuyến đang mang dữ liệu.
٭ Các dịch vụ của PDCP:
- Chuyển đổi dữ liệu của mặt phẳng người dùng và mặt phẳng điều khiển - Nén tiêu đề
Nguyễn Tiến Ninh, D08VT5 15 - Bảo vệ tính toàn vẹn
٭ Một số dịch vụ PDCP cung cấp cho lớp thấp hơn như :
- Dịch vụ dữ liệu được xác nhận
- Dịch vụ truyền dữ liệu không được xác nhận
٭ Bên cạnh các dịch vụ thì một số chức năng sử dụng giao thức PDCP như:
- Nén và giải nén tiêu đề của các luồng dữ liệu IP bằng cách sử dụng giao thức ROCH
- Chuyển dữ liệu (mặt phẳng người dùng và mặt phẳng điều khiển) - Duy trì các chuỗi số PDCP
- Mã hóa và giải mã dữ liệu mặt phẳng người dùng và dữ liệu mặt phẳng điều khiển
- Bảo vệ tính toàn vẹn và kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu mặt phẳng điều khiển - Loại bỏ trùng lặp.
٭ Các loại đơn vị dữ liệu gói PDCP:
Trong LTE có hai loại đơn vị dữ liệu gói PDCP là “khối dữ liệu giao thức điều khiển PDCP” và “khối dữ liệu giao thức dữ liệu PDCP”. Loại thứ nhất chỉ được sử dụng trong mặt phẳng người dùng. Chúng mang thông tin phản hồi ROCH hoặc các thông báo trạng thái PDCP. Loại thứ hai sử dụng cho cả mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng người dùng.
٭ Các định dạng đơn vị dữ liệu gói PDCP:
Một đơn vị dữ liệu gói PDCP được biểu diễn là một chuỗi bit và độ dài chuỗi bit bằng 8xn như trong hình 1.4. Mỗi dòng trong hình có chứa 8 bit. Về cơ bản bit quan trọng nhất là bit bên trái nhất của dòng đầu tiên và bit bên phải nhất của dòng cuối cùng. Các đơn vị dữ liệu dịch vụ PDCP cũng gồm một chuỗi bit có độ dài là bội của 8. Một khối dữ liệu giao thức(PDU) gồm ít nhất một đơn vị dữ liệu dịch vụ(SDU).
Khối dữ liệu giao thức dữ liệu PDCP trong mặt phẳng điều khiển: Trong hình
1.4 minh họa định dạng của khối dữ liệu gói dữ liệu PDCP cho các SRB trong mặt phẳng điều khiển. Trong ví dụ, chuỗi số PDCP có độ dài là 5 bit.
R R PDCP SN R Data MAC-I MAC-I(cont.) MAC-I(cont.) MAC-I(cont.) ….. Oct 1 Oct 2 Oct N-3 Oct N-2 Oct N-1 Oct N
Nguyễn Tiến Ninh, D08VT5 16
Hình 1.4. Định dạng “ PDCP Data PDU” cho các SRB
Khối dữ liệu giao thức dữ liệu PDCP trong mặt phẳng người dùng với độ dài chuỗi PDCP 12 bit:
Trong hình 1.5, định dạng của “PDCP Data PDU” với độ dài chuỗi là 12 bit. Định dạng này sử dụng cho các DRB được sắp xếp trên điều khiển liên kết vô tuyến chế độ xác nhận (AM RLC) và điều khiển liên kết vô tuyến chế độ không xác nhận (UM RLC). Còn trong hình 1.6 là định dạng của nó với độ dài chuỗi gồm 7 bit sử dụng cho các DRB được sắp xếp điều khiển liên kết vô tuyến chế độ không xác nhận. D/C R R R PDCP SN PDCP SN(cont.) Data …. Oct 1 Oct 2 Oct 3
Hình 1.5. Định dạng “PDCP Data PDU” cho các DRB dùng chuỗi 12 bit
D/C PDCP SN Data …. Oct 1 Oct 2 ….
Hình 1.6. Định dạng “PDCP Data PDU” cho các DRB sử dụng chuỗi 7bit
Khối dữ liệu giao thức điều khiển PDCP được xen gói tin phản hồi:
Trong hình 1.7 minh họa định dạng của “PDCP Control PDU” mang một gói tin phản hồi. Định dạng này sử dụng cho các DRB được sắp xếp trên cả AM RLC và UM RLC.
D/C
Intersper ROCH feedback packet
Oct 1 Oct 2
….
PDU Type R R R R
Nguyễn Tiến Ninh, D08VT5 17
“PDCP Control PDU” để thông báo trạng thái PDCP:
Trong hình 1.8, định dạng của “PDCP Control PDU” mang một bản thông báo trạng thái PDCP. Định dạng này áp dụng cho các DRB được sắp xếp trên RLC AM. D/C PDU Type FMS FMS (cont.) Bitmap1 (optional) …. Oct 1 Oct 2 Oct 3
BitmapN (optional) Oct N+2
Hình 1.8. Định dạng PDCP Control PDU cho thông báo trạng thái PDCP
Các trường bit khác nhau từ hình 1.4 đến hình 1.8: trường R kí hiệu cho bit được dữ trữ, trường MAC-I (Message Authentication Code for Integration) mang một mã xác nhận bản tin, Count được duy trì cho mã hóa và tính toàn vẹn, D/C: cho ta biết là Data PDU hay Control PDU, FSM (First Message PDCP SN): chứa chuỗi PDCP đầu tiên của SDU PDCP đầu tiên bị mất, Bitmap: thông tin về các SDU PDCP cần cho quá trình truyền lại, PDCP SN cho biết chuỗi số cho PDCP, Data field có độ dài thay đổi và chứa các SDU PDCP đã được nén hoặc không được nén.