5G协议栈SDAP与PDCP层分析

移动通信系统的演进,离不开先进技术的应用、网络结构的升级和协议栈的改进。文章结合第三代合作伙伴计划(the 3rd Generation Partner Project,3GPP)标准讨论了第五代移动通信(the 5th Generation Mobile Communication Technology,5G)协议栈的总体架构。以服务数据适配协议(Service Data Adaptation Protocol,SDAP)层和分组数据汇聚协议(Packet Data Convergence Protocol,PDCP)层为例,阐述接入网协议栈的改进。分析了2个子层的功能、架构、实体、数据传输流程以及协议数据单元(Protocol Data Unit,PDU)格式,为移动通信系统的优化奠定基础。

5G分组数据汇聚协议复制的设计及应用

5G引入分组数据汇聚协议复制(packet data convergence protocol duplication,PD)功能以解决超可靠低时延通信应用场景的通信需求。为实现PD功能,设计基于5G双连接架构的PD协议栈架构、动态控制PD激活与去激活机制和应用PD的切换过程。通过建立PD的性能评估模型,仿真分析结果表明,在小区边缘,PD在满足可靠性和时延要求的同时比单链路减少30%的无线资源占用,在用户设备移动过程中,PD满足高可靠低时延需求并提高了2%的无线资源利用率。PD能够在不增加无线接入网复杂性的情况下,同时满足1-10-5的可靠性和1ms的时延需求。

LTE协议栈中PDCP层研究与设计

分组数据汇聚协议(packet data convergence protocol,PDCP)层在LTE协议栈中实现对数据的加密、完整性保护、头压缩等功能。为了实现PDCP层在协议栈中的整体功能,分析了PDCP层总体功能流程、数据单元结构,重点研究了无线承载映射到无线链路控制(radio link control,RLC)确认模式下的数据接收机制、连接重建中PDCP的重建处理和状态报告的使用,设计出PDCP层相关的消息序列图。通过分析发现,上述新机制既能保证数据在PD-CP中按序处理,又能避免数据的丢失和重复收发。

3G系统中PDCP子层ROHC的研究和实现

LTE的高数据速率和容量,使频谱资源与业务量之间的矛盾更加突出。介绍了健壮性头压缩协议(ROHC)以及它在3G系统分组数据汇聚协议(PDCP)子层中的应用,分析了其应用价值和前景。全面分析了在PDCP中ROHC的实现原理及其应用过程。结合3G系统中PDCP层头压缩过程,对ROHC的实现进行了研究,分别从压缩方和解压缩方2个过程重点探讨了ROHC的实现架构。提出了一个改进的解压缩方的修复算法,该算法能够适用于大量丢包的情况,同时可以提高ROHC健壮性。

自组网中一种基于跨层负载感知的蚁群优化路由协议

将蚁群优化和跨层优化方法结合起来,提出了一种基于跨层负载感知和蚁群优化的路由协议(CLAOR).协议将整个路径中各节点MAC层的总平均估计时延和节点队列缓存的占用情况结合起来,共同作为路由选择和路由调整的重要度量标准进行按需路由发现和维护,通过拥塞节点丢弃蚂蚁分组以及借助部分兼具蚂蚁功能的数据分组实现正常路由表的维护等方法,减少了控制开销,增加了算法的可扩展性,较好地解决了自组网中现有基于蚁群优化的路由协议中普遍存在的拥塞问题、捷径问题和引入的路由开销问题.仿真结果表明,CLAOR在分组成功递交率、路由开销以及端到端平均时延等方面具有优良性能,能很好地实现网络中的业务流负载均衡.

基于TTCN-3的RLC层协议一致性测试

在系统级测试仪表的开发过程中,对协议栈各层功能的测试和验证是关键性一步,其中对RLC(Radio Link Control)层的功能测试也不例外,依据3GPP最新发布的Release 12标准,首先搭建了基于TTCN-3(Testing and Test Control Notation version 3)的单层测试平台,并在此平台上对分组数据汇聚协议层功能进行了协议一致性测试,通过测试结果来验证RLC层核心功能实现的正确性。

LTE系统中PDCP子层功能研究

针对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。

TD-LTE系统PDCP层确认模式的分析与实现

本文根据3GPP最新发布的标准,具体分析了AM(非确认)模式的数据传输过程及过程中实现的功能;根据在实际应用中的情况,重点介绍了如何去设计及实现PDCP(Packet Data Convergence Protocol,分组数据汇聚协议)确认模式。其中包括模块设计,原语设计和内存管理,以及开机时PDCP需要完成的事项。由于PDCP的确认模式是在重建过程才真正发挥其作用,故对重建过程从RRC(Radio Resource Control)全局的角度和PDCP局部的角度的进行了阐述,并明确了PDCP层重建时的流程细节。经实践验证,该方案完全满足LTE系统的要求。

基于模型设计的数字集群分组数据业务的实现

为解决数字集群通信系统中图像、视频等大数据业务的传输问题,深入分析数字集群空中接口协议栈的结构,重点研究分组数据业务提供者子网相关汇聚协议的结构和原理。基于模型设计方法设计该协议的相关功能模块,并进行编码实现。开发中使用IBM Rational Rhapsody这一基于UML建模的开发工具,使整个开发过程简洁而清晰。最后,通过对协议进行一致性测试,证明协议参数及流程符合数字集群通信系统协议标准。

弹性分组数据环技术

随着各电信运营商大力开展宽带城域网建设 ,如何提供电信级的数据服务变得越来越重要。本文详细阐述了新型的弹性分组数据环(RPR)技术的特征 ,以及RPR技术与SDH。

cdma2000高速分组数据——HRPD

从HRPD系统的主要性能特点、网络结构、协议结构、呼叫流程、标准进展等方面对cdma2000高速分组数据技术进行了介绍,并对cdma2000高速分组数据的发展作了分析。

万兆结缘汇聚,性能更上层楼——神州数码网络推出硬件IPv6万兆汇聚路由交换机DCRS-5950系列

万兆的崛起已是不争的事实。随着万兆设备在网络核心的大规模部署，在推动以太网应用不断向前迈进的同时，一个新课题不期而至，那就是如何解决网络汇聚层的传输瓶颈。尽管万兆核心具备强大的数据处理能力，但是由于目前汇聚层的交换机多为千兆带宽，因此接入层与核心层之间无法形成一条快速通道，使得核心层万兆的性能优势难以充分发挥。如果将核心层大型的万兆设备降格使用，却又造成产品功能闲置、投资浪费的尴尬局面。因此网络汇聚层迫切需要与之相匹配的万兆交换机。有鉴于此，国内领先的网络设备制造商神州数码网络，于近日推出了专门为汇聚层设计的固定式万兆路由交换机DCRS-5950系列，该产品不仅具备媲美万兆核心交换机的强大性能，而且融合业内最先进的ASIC芯片技术，全面支持IPv4与IPv6双栈协议以及隧道协议，是教育、政府行业以及企事业单位构建IPv6网络或部署万兆汇聚层的理想之选。

LTE空中接口协议栈的研究与实现

针对LTE(long term evolution)空中接口技术标准应用在小型无线通信系统时存在设计冗余的问题,通过对协议栈数据处理过程的研究,从PDCP(packet data convergence protocol)、RLC(radio link control)、MAC(media access con-trol)子层模块的功能和需求着手,提出了双缓冲队列机制,并设计了一个针对小型无线通信系统的空中接口协议栈。在Xilinx Virtex-6硬件开发板上实现了该协议栈,并验证该空中接口协议栈的功能和性能均能满足小型无线通信系统对通信质量和速率的需求。

支持用户业务的ATM网络适配层协仪

ATM适配层(AAL)在ATM网络上支持语音、视频、数据等通信业务,基本功能是高层协议数据单元和ATM信元的转换.文中详细讨论了AAL1～AAL5协议及支持的业务,包括SAR子层、CS子层的协议数据单元格式、操作方式.最后,提出了AAL协议存在的问题和需研究的课题.

LTE终端用户平面数据传输的研究与设计

LTE的用户平面包括实现用户数据传输的层2的所有子层,针对3GPP发布的LTE Release 8标准,研究了LTE空中接口协议栈用户平面的结构与设计机制。首先主要介绍了LTE用户平面的总体结构以及各层功能,然后详细阐述了终端用户平面的数据传输过程及原理。缓冲区如何设计对于系统的稳定性和高效性有很大影响,最后设计了一种开辟缓冲区的方法以及信号传输流程,并在SDL环境中生成了MSC图,验证了流程设计的可行性。

一种5G系统NSA模式下的PDCP分流技术

5G NSA模式下,用户数据可在分组数据汇聚协议(Packet Data Convergence Protocol,PDCP)层分流后进行双链路传输,由于各链路特性不同且动态变化,接收端存在乱序现象,导致重传、接收缓冲区阻塞。针对以上问题,提出了一种适用于双连接架构,可实现PDCP层数据聚合乱序程度最小、系统速率最大的分流方法。建立双连接触发机制,确定分流界限;基于链路传输能力和缓存队列确定分流比例,通过时延补偿控制数据发送顺序。仿真结果表明,该算法较合适分流比例算法吞吐率提升30 Mb/s,重排序丢包率降低35%;较OMS算法吞吐量提高40 Mb/s,重排序丢包率降低50%。

某无线分组网中DTE与电台通信的设计与实现

无线分组网中 ,由于需要利用电台收发数据 ,于是在 DTE的数据链路层中加入电台协议 ,保证 DTE与电台的通信正常进行是需要解决的基本问题。文章介绍了分片和重组 IP数据报及使用 1 2 1 SL IP协议进行传输的方法 ,通过在搭建的实验环境中进行试验 ,最后文章作出结论并分析了存在的问题。

VSAT网络结构、协议和管理

现代技术的发展使实现一个低成本、天线口径非常小的地球站(VSAT)成为可能。一些先进技术,诸如固态功率放大器、低成本频率转换器、数字处理器以及大规模集成电路等,都被应用到VSAT系统中。这些功能为卫星通信开僻了一个新的市场-大范围分布式数据网。VSAT网络能提供在最适合于用户指定的功能级上费用合理的大覆盖范围的数据网。应用先进的结构,VSAT网可以适应不同用户特定的拓扑结构应用支持、设备功能和管理要求。

浅谈RPR技术及其在城域网中的应用

RPR技术是IEEE802.17定义的一种在环型结构上优化数据业务传送基于2层的新型MAC层协议,能适应多种物理层,可以有效地在城域传送网中传送话音、数据、视频等多种类型的业务.RPR技术之所以能够作为城域传送网的一种首选方案获得认可,用于大城市的数据业务传输,是因为它解决了有关城市分组传输的一系列问题。