分组数据协议(Packet Data Protocol,PDP)是移动通信系统中用于发送和接收分组数据的协议,它在用户设备与网络之间建立了一种能够交换IP数据包的连接,通常用于特定的服务,这些服务通过访问点进行访问,以下将详细介绍分组数据协议:
1、基本概念
定义:分组数据协议(PDP)是外部PDN网与GPRS接口所用的网络协议,主要用于移动通信用户在发送和接收分组数据时应用。
PDP地址:PDP地址是数据用户的网络层地址,可以有一个或多个,这由该用户所涉及的外部网络来决定,PDP地址与标准的网络层地址(如IPv4地址、IPv6地址和X.121地址)建立了临时或永久性的关联。
PDP上下文:PDP上下文保存了用户面进行隧道转发的所有信息,包括RNC/GGSN的用户面IP地址、隧道标识和QoS等,PDP上下文的激活、修改、去激活信令流程实现了会话管理。
2、主要功能
数据传输:PDP协议提供了在UE(用户设备)和网络之间能够交换IP数据包的分组数据连接,它允许多个应用程序并行运行,同时进行PS calls(分组系统呼叫),这些PS calls具有不同的QoS参数以及能够提供连接的目标网络(PDN)。
服务质量协商:PDP协议支持QoS profile的建立,通过UMTS网络利用PDP Context进行一系列的QoS属性协商。
访问点管理:PDP协议通过所谓的访问点来限制分组数据的传输,这些访问点决定了数据能够被访问的网络服务。
3、工作原理
PDP附着:在PDP激活、PDP更新、PDP去激活之前,需要进行PDP附着操作,PDP附着是让终端登录到PS域里,即登记到SGSN/PDSN的数据库,并在HLR里进行PS域的location update。
数据传输过程:当一个PDP上下文被激活时,意味着发起了一个分组数据业务呼叫,PDP上下文激活包括MS(移动台)发起的激活及二次激活、网络发起的PDP上下文激活等,在数据传输过程中,PDP子层得到来自上层的IP数据分组后,可以对IP数据分组进行头压缩和加密,然后递交到RLC子层。
4、协议结构
无线接口协议栈:PDCP属于无线接口协议栈的第二层,处理控制平面上的无线资源管理(RRC)消息以及用户平面上的因特网协议(IP)包,无线接口可分为三个协议层:物理层(L1)、数据链路层(L2)和网络层(L3),PDCP属于数据链路层的子层之一。
报头压缩:在LTE系统中,规定PDCP子层支持由IETF定义的健壮性报头压缩协议(ROHC)来进行报头压缩,这种压缩技术可以提高信道的效率和分组数据的有效性。
5、应用场景
移动通信:PDP协议广泛应用于移动通信系统中,特别是在GPRS和UMTS网络中,它允许用户设备在移动状态下保持与网络的分组数据连接,实现数据的实时传输。
多应用并行:由于PDP协议支持多个PDP上下文,因此一个移动终端可以同时运行多个应用程序,并分别进行不同QoS参数的PS calls,这对于需要高并发性和多样化服务的现代移动通信场景尤为重要。
6、相关技术
IP头压缩和解压缩:PDCP协议负责将IP头压缩和解压、传输用户数据并维护为无损的无线网络服务子系统(SRNS)设置的无线承载的序列号,这种压缩技术可以根据RFC 2507或RFC 3095标准进行。
安全性功能:PDCP协议还支持用户和控制平面协议的加密和解密;控制平面数据的完整性保护和验证等安全性功能。
分组数据协议(PDP)是移动通信系统中不可或缺的一部分,它为用户提供了稳定、高效的分组数据传输服务,并通过QoS协商和访问点管理等功能满足了多样化的服务需求。
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