In Long Term Evolution (LTE)-Netzwerken sind Service Data Unit (SDU) und Protocol Data Unit (PDU) Begriffe, die sich auf die Datenkapselungs- und -übertragungsprozesse beziehen. Diese Begriffe sind wichtig für das Verständnis, wie Daten im LTE-Protokollstapel verarbeitet werden, insbesondere innerhalb der Schichten Radio Protocol Control (RLC) und Packet Data Convergence Protocol (PDCP).
Servicedateneinheit (SDU):
1. Definition:
- Eine Service Data Unit (SDU) ist die Dateneinheit auf der höchsten Ebene des LTE-Protokollstapels, typischerweise auf der Radio Protocol Control (RLC)-Ebene oder höher. Es stellt die Nutzdaten dar, die über das LTE-Netz übertragen werden sollen.
2. Benutzerdaten:
- Die SDU enthält die tatsächlichen Nutzdaten oder Benutzerdaten, die von Protokollen höherer Schichten wie dem Transmission Control Protocol (TCP) oder dem User Datagram Protocol (UDP) generiert werden. Dabei kann es sich um Daten, Nachrichten oder andere Informationen auf Anwendungsebene handeln, die übertragen werden müssen.
3. Größenvariation:
- Die Größe einer SDU kann je nach den von den Protokollen höherer Schichten generierten Daten variieren. SDUs werden von den höheren Schichten generiert und zur weiteren Verarbeitung und Übertragung an die unteren Schichten übergeben.
Protokolldateneinheit (PDU):
1. Definition:
- Eine Protocol Data Unit (PDU) ist eine Dateneinheit auf der PDCP-Schicht (Packet Data Convergence Protocol) im LTE-Protokollstapel. Die PDCP-Schicht ist für die Bereitstellung verschiedener Dienste verantwortlich, einschließlich Header-Komprimierung, Integritätsschutz und Verschlüsselung.
2. Kapselung von SDU:
- Die PDU kapselt die SDU, fügt notwendige Header hinzu und führt Funktionen wie Header-Komprimierung, Verschlüsselung und Integritätsschutz aus. Die PDU ist das Ergebnis der Verarbeitung der SDU durch die PDCP-Schicht.
3. PDU-Größe und Segmentierung:
- Die Größe einer PDU wird durch Faktoren wie den durch die PDCP-Schicht verursachten Header-Overhead und die Notwendigkeit von Verschlüsselung und Integritätsschutz beeinflusst. In einigen Fällen können SDUs zur Übertragung in mehrere PDUs segmentiert werden.
4. PDCP-Layer-Funktionen:
- Zu den Funktionen der PDCP-Schicht gehören Header-Komprimierung, Verschlüsselung und Integritätsschutz. Diese Funktionen werden auf die SDU angewendet, um die PDU zu erstellen, die über die LTE-Luftschnittstelle übertragen wird.
Beziehung zwischen SDU und PDU:
1. Verkapselung:
- Die PDU kapselt die SDU und stellt die notwendigen protokollspezifischen Informationen für die unteren Schichten des LTE-Protokollstapels bereit.
2. Verarbeitung durch PDCP:
- Die SDU wird von der PDCP-Schicht verarbeitet, wo sie einer Header-Komprimierung, Verschlüsselung und einem Integritätsschutz unterzogen wird, um eine PDU zu werden.
3. Übertragung:
- Die PDU wird dann zur weiteren Verarbeitung und eventuellen Übertragung über die Funkschnittstelle an die unteren Schichten des LTE-Protokollstapels übergeben.
Bedeutung in LTE-Netzen:
1. Effiziente Übertragung:
- Die Trennung von SDU und PDU ermöglicht eine effiziente Übertragung von Nutzdaten über das LTE-Netzwerk. Die Funktionen der PDCP-Schicht stellen sicher, dass Daten vor der Übertragung ordnungsgemäß verarbeitet werden.
2. Sicherheit und Integrität:
- Die PDU erhöht mit ihrer Verschlüsselung und ihrem Integritätsschutz die Sicherheit der über das LTE-Netzwerk übertragenen Daten und sorgt für Vertraulichkeit und Datenintegrität.
3. Header-Komprimierung:
- Die Header-Komprimierungsfunktion der PDCP-Schicht trägt dazu bei, den mit Headern verbundenen Overhead zu reduzieren, die Nutzung von Netzwerkressourcen zu optimieren und die Gesamteffizienz zu verbessern.
4. Anpassung an Funkbedingungen:
- Die Segmentierung von SDUs in kleinere PDUs ermöglicht eine bessere Anpassung an unterschiedliche Funkbedingungen, da kleinere Einheiten möglicherweise robuster bei Fehlern oder Interferenzen sind.
LTE-Protokoll-Stack-Schichten:
1. RLC-Ebene:
- Die RLC-Schicht (Radio Protocol Control) ist normalerweise der Ort, an dem SDUs generiert werden. Es ist für die Zuverlässigkeit, Segmentierung und Neuzusammensetzung der Daten verantwortlich.
2. PDCP-Schicht:
- Auf der Ebene des Packet Data Convergence Protocol (PDCP) werden die SDUs verarbeitet, um PDUs zu erstellen, wobei die erforderlichen Header, Komprimierungs- und Sicherheitsfunktionen eingeführt werden.
3. Übertragung über Luftschnittstelle:
- Die PDUs werden nach der Verarbeitung durch die PDCP-Schicht an die unteren Schichten zur Übertragung über die LTE-Luftschnittstelle übergeben.
Zusammenfassend stellt die Service Data Unit (SDU) in LTE-Netzwerken Benutzerdaten dar, die von Protokollen höherer Schichten generiert werden, während die Protocol Data Unit (PDU), die auf der PDCP-Schicht generiert wird, die SDU mit zusätzlichen protokollspezifischen Informationen kapselt. Die SDU- und PDU-Trennung sowie die auf der PDCP-Schicht ausgeführten Funktionen tragen zu einer effizienten und sicheren Datenübertragung über das LTE-Netzwerk bei.