点点滴滴学5G—一文掌握用户面数据组包原理引言本文主要讲述协议栈用户

引言本文主要讲述协议栈用户面组包的原理，重点包括MAC PDU ， RLC PDU和PDCP PDU的结构，希望读者通过阅读本篇文章，能掌握用户面数据包的结构。
1.1 整体架构图1是数据包组包的整体架构图，当发送方要传输数据数据包传输给发送方时，先通过SDAP层加上SDAP头PDU投递到PDCP层，然后通过PDCP层加入PDCP头PDU投递到RLC层，最后由MAC层组包加入MAC PDU头通过物理通道传输到接收方。
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图1
1.2 MAC PDU
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图2
MAC PDU（Protocol Data Unit ，协议数据单元）是MAC层协议数据单元，在上行方向上，为了加快MAC层和物理层的处理效率，达到“随到随走”的效果，将MAC层MAC SDU对应的sub-header放置在MAC SDU的前面（即：MAC sub-PDU和MAC sub-header交织在一起）。而MAC CE是放在整个MAC PDU的后面，这是因为上行的很多MAC CE（比如：BSR），只有在生成了MAC sub-PDU之后，才会更加层2种的数据卷和其他条件来决定是否需要携带以及BSR的具体内容(如图2所示) 。
下行的MAC PDU的特点是MAC CE是在MAC sub-PDU的前面，而MAC sub-PDU和上行类似，也是把MAC sub-Header和MAC sub-PDU进行了交织。把MAC CE放在MAC PDU的前面是比较自然的处理（如图3所示），把MAC CE放在MAC PDU的前面是因为将这些MAC CE分离后，马上就可以在MAC层进行协议处理。
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图3
1.2.1 MAC subHeader的类型与结构 MAC subHeader长度包含8bit和16bit（如图4所示）, 具体采用哪种长度的MAC subHeader由L3 RRC层配置决定。
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图4
LCID: size of the Length field. 0 － 8 bits ／1 －16 bit;
R: Reserved bit, seThe Logical Channel ID : MAC SDU所属的逻辑信道实例 38.321-6.2.1
L: The Length field indicates the length of the corresponding MAC SDU or variable-sized MAC CE in bytes. The size of the L field is indicated by the F field;
F: The Format field indicates the t to 0.
1.2.2 MAC实例应用如图5所示：在下行数据传输中， MAC层收到RLC PDU ，需要增加MAC header ，并且需要进行逻辑信道复用，可以理解为一个Transport Block中，包含多个MAC subPDU 。
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图5
1.3 RLC PDUu Radio Link Control 位于MAC层和PCDP层之间，一个RLC实体对应一个UE的一个逻辑信道
u 三种传输模式：
u TM：Transparent Mode 透传
u UM：Unacknowledged Mode 非确认传输
u AM： Acknowledge Mode 确认传输
u RLC status PDU
因AM模式应用场景比较广泛，本文主要讲述AM模式下RLC PDU结构图（如图6所示），具有采用哪种长度的AMD PDU由L3 RRC配置决定。
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图6
D/C： 0 RLC control PDU
【点点滴滴学5G—一文掌握用户面数据组包原理】 1 RLC data PDU
P： Polling bit 1：请求对端发送一个STATUS report
SN： 12 bit or 18 bit 由L3配置
1.3.1 RLC实例应用如图7所示：是以AMD PDU header为例，在上一篇MAC实例的基础上，解析了RLC的herder
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图7
D/C为1 ，表示DATA
POLL为1 ，表示需要发送RLC status PDU
SN号为4
注：当POLL为1时，要求接收方发送状态PDU ，其状态PDU的结构如图8所示
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图8
CPT：control PDU Type “000” status PDU
ACK_SN：下一个没有接收到的RLC SDU的SN
NACK_SN：被接收端认为丢失的RLC SDU或者RLC SDU分段
E1：指示“ACK_SN” or “NACK_SN”后是否跟着另一个“NACK_SN”组合。1： follow
E2：指示在“NACK_SN”之后是否跟随“SOstart+SOend”
E3：指示是否存在连续丢失，即“NACK range”
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图9
1.4 PDCP PDU1.4.1 PDCP PDU Header的结构与类型—SRB 如图10所示， PDCP SN：PDCP SDU的序列号。 SRB的PDCP SDU长度固定为12bit
MAC-I：SRB的MAC-I字段必须存在，如果未配置控制面数据的完成性保护，其携带的数据可为０
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