在LTE中，用户面协议最初被设计用于相对较低的数据速率，即100Mbps。另一方面，NR需要支持高达峰值20Gbps的非常高的数据速率，这是LTE峰值速率的200倍。这意味着对于上下行链路，网络和UE的计算将增加大约200倍。实现NR峰值速率是非常具有挑战性的，特别是在UE侧，这对处理和功耗有限制。

此外，从UL grant到数据传输的实时处理可能是UE中的潜在瓶颈。由于高数据速率，在一个TTI期间处理的数据量增加。例如，如果假设下行链路数据速率为20Gbps，TTI长度为1ms，所有PDCP SDU的大小为1500字节，并且忽略报头的大小，那么在一个TTI中传输的数据比特将为20Gbits/1000＝20Mbits，并且在一个TT中传输的PDCP SDU的数量应为20Mbits/（1500x8）＝1666.6。这意味着需要在每个TTI中将至少1666个RLC SDU连接到一个RLC PDU中，这看起来非常困难。此外，可以考虑缩短TTI值以减少时延。然后，这种缩短的时间线使得实时处理更加困难。

从以上方面来看，NR中的用户面协议应该被简化，并且对于下行链路和上行链路都应该设计为处理友好的。

UE TX 提升

在UE TX端，去除级联（concatenation）具有以下优点。

PDU和报头的预处理

分配处理负载的一种实现是在UL grant之前对一些PDU和报头进行预处理。在当前LTE协议中，由于级联和分段（segmentation），RLC PDU和MAC子报头不能预先计算。减少实时处理负载的最简单方法是从RLC层和基于SO的分割中删除级联功能。

此外，通过将MAC子报头放置在MAC SDU附近，可以对MAC进行预计算。这意味着可以在UL grant之前准备好完整的MAC PDU。另一个潜在益处是，一旦第一个MAC SDU在MAC PDU已经完全构建之前准备好，MAC实体就可以开始向PHY转发MAC SDU。这可以在处理期间放松HW存储器要求，因为MAC在转发到PHY之前不需要形成整个PDU。

UE TX硬件加速

硬件加速器是一个独立于主处理器的硬件单元。为了处理大量数据并防止UE侧的处理瓶颈，需要在用户面功能的某些部分考虑硬件加速器的帮助。通过在硬件加速器中卸载，可以以更少的内存访问实现快速处理。此外，卸载不仅降低了主处理器的工作负载，还降低了UE侧的总功耗。因此，可以放宽对UE主处理器的要求，从而提高UE实现的灵活性。对于重复和密集的工作，硬件加速的性能得到了最大化。

通过删除concatenation，LI字段是不必要的，RLC PDU结构变得更简单。大多数RLC PDU由一个固定大小的RLC报头和一个RLC SDU组成。只有最后一个RLC SDU具有额外的SO字段。此外，RLC中的LI字段和MAC中的L字段由L字段统一。因此，标头结构变得更简单。此外，被认为是类似功能的级联和复用通过复用被合并。这种简化还减少了UE实现设计的工作量，这被认为是另一种隐藏成本。这种结构有利于通过硬件加速器进行TX处理。

UE RX 提升

在UE RX端，移除concatenation具有以下好处。

UE RX硬件加速

与TX侧相同，需要在UE RX侧考虑硬件加速器的辅助以进行快速处理。类似地，去除级联使UE RX侧更适合硬件加速器的结构，即简单、重复和密集的工作。用于硬件加速的LTE级联的问题是接收机不知道级联了多少SDU。因此，应该为解码RLC报头保留足够大的存储器大小。它不仅效率低，而且降低了RX处理速度。通过去除级联来分散固定大小的RLC报头可以被认为是一种有效的结构。对于与MAC SDU相邻的MAC子报头也可以实现这种效率。

快速重新组装

只有当整个MAC PDU到达MAC实体时，才可以开始RLC重组。由于MAC PDU末尾的报头，重新组装应暂停，因此接收方的处理延迟增加。由于MAC实体应该缓冲MAC PDU直到完全接收，因此需要额外的缓冲存储器。

灵活的CU-DU切割

RLC序列编号和ARQ似乎是非实时处理，而LTE用户面架构中的级联是与调度相关的实时处理。通过去除级联，序列编号和ARQ的放置可以独立于调度，因为基于链路质量的物理资源分配对于序列编号来说是不必要的。例如，CU中的RLC序列编号和ARQ以及DU中的调度功能的拆分选项是可能的。此外，删除级联可以不受任何限制地应用于位于相同位置的其他选项。因此，消除级联增加了CU-DU拆分的网络实现灵活性。

下表总结了LTE协议和各方案的比较。