LTE协议成数据流及包头格式，PDCP、RLC、MAC、PDU、SDU、ROHC头压缩、 - MSCBSC 移动通信论坛

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[经验] LTE协议成数据流及包头格式，PDCP、RLC、MAC、PDU、SDU、ROHC头压缩、

蓝田玉

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#1

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发表于 2016-01-04 12:24:05 只看楼主

E-UTRAN协议层各层数据流通过描绘：

接收的数据包由一个层被称为服务数据单元（SDU）一层的分组输出是指由协议数据单元（PDU）。让我们来看看从顶部到底部的数据流动：

IP层提交PDCP SDU的PDCP层（IP包）。 PDCP层做报头压缩和将这些PDCP SDU的PDCP头。 PDCP层提交的PDCP PDU（RLC SDU）的RLC层。
PDCP头压缩：PDCP PDU去除IP报头（最小20字节），并增加了令牌1-4个字节。它提供了一个巨大的储蓄量的头，否则将不得不在空中。
RLC层的RLC PDU分割这些SDUS，。 RLC添加RLC模式的基础上的操作头。 RLC提交这些的RLC PDU（MAC业务数据单元）的MAC层。
RLC分割：如果一个RLC SDU大，或可用的无线数据传输速率低（小传输块），可能会被分割在几个RLC PDU的RLC SDU的。如果RLC SDU小，或可用的广播数据速率是高的，一些被包装成一个单一的PDU的RLC SDU。
MAC层增加了头，并填充在TTI适合此MAC SDU。 MAC层向物理层的MAC PDU发送到物理信道。
物理信道传输数据的子帧插入插槽。
各种协议报头结构
IP 包头结构:

TCP 包头结构:

UDP 包头结构:

RTP 包头结构:

RTCP 包头结构:

报头压缩基本思路
报头压缩的基本思路是只传输在TCP/IP连接期间报头中变化的字段。通过使用预先建立的连接标识符，报头中的部分可以省去。如果在连接建立期间，建立起连接标识符与源地址、目的地址及源端口、目的端口之间的联系，那么这些字段都可以省略。还有一些字段可以压缩，例如，对于有的数据链路控制子层来说，允许省略总长度字段。
典型的TCP/IP分组包含20字节的IP报头和20字节的TCP报头。TCP连接建立后，分组报头信息便是冗余的，不必在发送的每个分组中都重复整个报头。通过重构一个小型报头，可以减少传输的字节数。该小型报头标识了连接，并指出了发生变化的字段以及变化量。一般来说，压缩后的TCP/IP分组报头为10个字节，而不是40字节。

ROHC头压缩技术在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VoIP业务。
典型的，对于一个含有32 B有效载荷的VoIP分组传输来说，IPv6报头增加60 B，IPv4报头增加40 B，即188%和125%的开销。
为了解决这个问题，在LTE系统中，设定在激活周期内PDCP子层采用ROHC报头压缩技术，在压缩实体初始化之后，这一开销可被压缩成4～6个字节，即12．5%～18．8%的相对开销，从而提高了信道的效率和分组数据的有效性。
IETF在“RFC 4995”中规定了一个框架，ROHC框架中有多种头压缩算法，称为Profile，每一个Profile与特定的网络层、传输层和更上层的协议相关，如TCP/IP和RTP/UDP/IP等。具体的报头压缩协议及属性如表1所示。

报头压缩协议可以产生两种类型的输出包：
(1)压缩分组包，每一个压缩包都是由相应的PDCP SDU经过报头压缩产生的；
(2)与PDCP SDU不相关的独立包，即ROHC的反馈包。
压缩包总是与相应的PDCP SDU采用相同的PDCP SN和COUNT值；ROHC反馈包不是由PDCPSDU产生的，没有与之相关的PDCP SN，也不加密。

PDU与SDU区别
SDU即服务数据单元，是从高层协议来的信息单元传送到低层协议。第N层服务数据单元SDU，和上一层的协议数据单元（PDU）是一一对应的。进入每个子层未被处理的数据称为服务数据单元(SDU)，经过子层处理后形成特定格式的数据被称为协议数据单元(PDU)。同时，本层形成的PDU即为下一层的SDU。根据协议数据单元的数据的不同，送到接收端的指定层。
PDU(N) = SDU(N - 1) 　　SDU(N) = PDU(N + 1)
　　通俗来讲，SDU服务数据单元的原数据是协议上层的PDU，根据PDU的大小不同，SDU对PDU进行组合与分割！

[ 本帖最后由蓝田玉于 2016-1-4 12:25 编辑 ]

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zhangqing822 威望 +8 个
· 鼓励发帖详细.. 发表与：2016-1-8 10:23:10

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发表于 2016-08-02 15:13:43

讲的很透彻

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发表于 2017-01-08 20:46:47

受教了

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hui85201

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发表于 2017-09-14 19:40:58

终于搞明白什么是SDU, 什么是PDU了. 感谢楼主1

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