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5G中的PDCP层位于Layer 2的上层，介于**SDAP层与RLC层之间**，承担着数据安全、头压缩和跨小区/跨节点数据锚点的关键角色。

### 📚 协议栈中的位置与双重角色

在5G NR协议栈中，PDCP层位于**SDAP层之下、RLC层之上**。它同时服务于两个平面：

- **用户面（U-plane）** ：位于SDAP层下方，承载用户数据业务。
- **控制面（C-plane）** ：位于RRC层下方，承载信令消息，此时没有SDAP层介入，也不进行头压缩。

PDCP通过**无线承载（Radio Bearer）** 向上层提供服务：**SRB（信令无线承载）** 传输RRC信令，**DRB（数据无线承载）** 传输用户数据。

### ⚙️ 核心功能详解

5G PDCP层的功能较为丰富，主要包括以下几个方面：

#### 🔒 安全功能（加密与完整性保护）

安全是PDCP层最核心的功能之一。在5G NR中，**用户面完整性保护和加密是强制支持的，但可选使用**。

**加密（Ciphering）** ：当安全功能激活后，PDCP对上下行所有数据PDU进行加密。加密所需的输入参数包括**COUNT值**（由PDCP SN和HFN组成）、**方向指示（DIRECTION）** 、**承载标识（BEARER）** 和**密钥（KEY）** 。控制面使用 `KRRCenc`，用户面使用 `KUPenc`。

**完整性保护（Integrity Protection）** ：对PDU头和加密前的数据部分进行完整性保护。SRB的数据PDU**始终**应用完整性保护；DRB则需根据配置决定是否启用。对于DAPS承载（双活动协议栈切换），PDCP实体需要根据数据来自源小区还是目标小区，分别使用对应的算法和密钥进行安全处理。

#### 📦 头压缩与解压缩

PDCP层支持两种头压缩协议：

- **ROHC（Robust Header Compression）** ：用于压缩TCP/IP或UDP/IP头，大幅减少用户数据的传输开销。
- **EHC（Ethernet Header Compression）** ：5G新增，用于压缩以太网帧头。当ROHC和EHC同时配置时，接收端会先进行ROHC解压缩，再进行EHC解压缩。

每个PDCP实体最多使用一个ROHC压缩器实例和一个解压缩器实例。

#### 🔄 数据传递功能

- **序列编号（Sequence Numbering）** ：为每个PDCP PDU分配序列号（SN），支持12位或18位长度，用于重排序和重复检测。
- **重排序与按序交付（Reordering & In-sequence Delivery）** ：接收端根据PDCP SN对下层收到的PDU进行重排序，确保按序递交给上层。
- **重复检测与丢弃（Duplicate Detection & Discard）** ：基于窗口机制检测并丢弃重复PDU，尤其在切换场景下至关重要。
- **PDCP SDU重传**：在切换等场景中，从源节点转发过来的PDU可能需要在目标节点重新发送。
- **PDCP PDU复制（Duplication）** ：支持将同一PDU通过多条路径重复传输，以提高可靠性。
- **路由（Routing）** ：对于分离承载（Split Bearer），发送端PDCP实体负责将PDU路由到不同的RLC实体。

#### ⏱️ SDU丢弃与数据恢复

- **基于定时器的SDU丢弃**：当某个SDU的缓存时间超过 `discardTimer` 后，发送端将其丢弃，避免无效数据的长时间占用。
- **数据恢复（Data Recovery）** ：在RLC AM承载的PDCP实体重建时，对未成功传输的数据进行恢复。

### 🏗️ 实体架构与承载映射

**每个无线承载（除SRB0外）关联一个PDCP实体**。每个PDCP实体根据承载特性，关联**一个或两个RLC实体**（每个方向一个）。对于分离承载，每个PDCP实体关联两个AM RLC实体。

PDCP实体可配置为承载控制面或用户面数据。**用户面的PDCP实体可以配置头压缩功能**，控制面则不使用头压缩。

### 🔗 与相邻层的关系

**与SDAP层（上层，仅用户面）** ：SDAP负责QoS流到DRB的映射，并在数据包中标记QFI。SDAP PDU作为PDCP SDU进入PDCP层处理。

**与RRC层（上层，仅控制面）** ：RRC负责配置PDCP实体、激活/挂起安全功能，以及配置头压缩等参数。

**与RLC层（下层）** ：PDCP通过**RLC通道**将PDCP PDU递交给RLC层。RLC层将其视为RLC SDU，进行分段/重组和ARQ处理。RLC AM提供有确认的数据传输服务，可向PDCP指示PDU的成功交付，支持PDCP层的数据恢复。在AM模式下，PDCP层的序列号与RLC层的序列号相互独立。

### 💎 总结

5G PDCP层是一个功能丰富的协议层。它通过**加密与完整性保护**保障数据安全，通过**头压缩**提升传输效率，通过**序列编号、重排序和重复检测**确保数据完整性。在5G中，PDCP还新增了**PDU复制、路由以及DAPS切换支持**等特性，使其成为5G Layer 2协议栈中承上启下的关键枢纽。