NR:SDAP
| 2.4 SDAP 子層 |
用戶面的 L2 自上而下包含 SDAP、PDCP、RLC 和 MAC 子層,如圖 2-15 所示。其中,SDAP 子層是 NR 新定義的協(xié)議子層,其標(biāo)志性功能是提供 QoS flow(流)映射。
2.4.1 SDAP 子層功能
SDAP(Service Data Adaptation Protocol)子層具體包括以下功能。
(1)完成 QoS flow 到 DRB 的 QoS 映射。
(2)在上下行數(shù)據(jù)分組中打上 QFI(QoS flow ID)標(biāo)識(shí),如圖 2-16 所示。
2.4.2 QoS 管理
圖 2-17 所示為 NR 的 QoS 架構(gòu)。不難發(fā)現(xiàn),NR QoS 管理粒度細(xì)化為 QoS流(QoS Flow),這相比于 LTE RAB-RB 簡(jiǎn)單的 QoS 映射要更為復(fù)雜,但是 QoS管理粒度的細(xì)化也提高了對(duì)多種差異化業(yè)務(wù)的適應(yīng)性。
對(duì)比圖 2-18 中的 LTE QoS 架構(gòu)。當(dāng)在 eNB 中建立了 UE 上下文后,MME發(fā)起 E-RAB 的建立、修改和釋放,并且為 eNB 提供 E-RAB 相應(yīng)的 QoS 信息。一個(gè) E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer)是由一個(gè) S1 承載和對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)無(wú)線承載(DRB,Data Radio Bearer)串聯(lián)而成,也就是說(shuō),DRB 和 E-RAB 是一對(duì)一映射的關(guān)系。當(dāng) E-RAB 建立后,與 NAS 層的 EPS 承載進(jìn)行一對(duì)一的映射。因此可以說(shuō),LTE 的 QoS 管理是承載級(jí)別的。
而在 NR 中,單個(gè) PDU 會(huì)話(PDU Session)在一個(gè)用戶面隧道承載,并且可以傳送一個(gè)或多個(gè) QoS 流的數(shù)據(jù)分組報(bào)文,多個(gè) QoS 流可以根據(jù)具體的 QoS要求映射到已建立的 RB 上,或者根據(jù)需要新建 RB 進(jìn)行 QoS 流映射。
如圖 2-19 所示,在 PDU 會(huì)話中,首先,根據(jù) QoS 需求(如時(shí)延、傳輸速率等),IP 數(shù)據(jù)分組被映射為 QoS 流,并打上 QFI 標(biāo)識(shí)。隨后,QoS 流進(jìn)一步映射到 DRB 上。QoS 流到 DRB 的映射既可以是一對(duì)一的關(guān)系,也可以是多對(duì)一的關(guān)系。具體的映射處理可以通過(guò)鏡像映射(Reflective Mapping)或指定配置(Explicitcon Figuration)實(shí)現(xiàn)。
鏡像映射是指當(dāng) UE 獲取到 PDU 會(huì)話中的下行數(shù)據(jù)分組對(duì)應(yīng)的 QFI 標(biāo)識(shí)后,即能獲知 IP 流與之對(duì)應(yīng)的 QoS 流以及 QoS 流和 DRB 的映射關(guān)系。UE 隨后在上行數(shù)據(jù)流中應(yīng)用相同的映射關(guān)系。
指定配置是指 QoS 流和 DRB 的映射關(guān)系由 RRC 信令指定。
| 2.5 PDCP 子層 |
PDCP(Packet Data Convergence Protocol)子層主要為映射為 DCCH 和DTCH 邏輯信道的無(wú)線承載(RB)提供傳輸服務(wù)。其標(biāo)志性功能是執(zhí)行 IP 頭壓縮以減少無(wú)線接口上傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)。
每個(gè) PDCP 子層實(shí)體對(duì)應(yīng)一個(gè) RB,同時(shí),每個(gè) PDCP 子層都包含控制面和用戶面,具體根據(jù) RB 所攜帶的信息來(lái)確定相應(yīng)的平面。每個(gè) PDCP 子層實(shí)體對(duì)應(yīng) 1/2/4 個(gè) RLC 子層實(shí)體(具體須根據(jù)單向傳輸/雙向傳輸、RB 分割/不分割、RLC 模式等確定),如圖 2-20 所示。
2.5.1 PDCP 子層功能
PDCP 子層的功能具體包括:
(1)編號(hào),即添加序列編號(hào)(SN,Sequence Number);
(2)頭壓縮和解壓縮(ROHC,Robust Header Compression);
(3)用戶數(shù)據(jù)傳輸;
(4)加密解密(只針對(duì)數(shù)據(jù)部分);
(5)完整性保護(hù)和驗(yàn)證,其中,攜帶 SRB 的數(shù)據(jù) PDU 必須進(jìn)行完整性保護(hù),攜帶 DRB 的數(shù)據(jù) PDU 根據(jù)配置需要進(jìn)行完整性保護(hù);
(6)重排序和重復(fù)檢測(cè);
(7)PDCP SDU 路由(當(dāng)存在 RB 分割時(shí));
(8)PDCP SDU 重傳;
(9)PDCP SDU 丟棄;
(10)PDCP 重建并為 RLC AM 恢復(fù)數(shù)據(jù);
(11)PDCP PDU 復(fù)制等。
NP PDCP 子層實(shí)體功能如圖 2-21 所示。
注意 PDCP 子層的處理過(guò)程,在下行方向:
步驟 1當(dāng)下行數(shù)據(jù)到達(dá) PDCP 子層后,首先被存儲(chǔ)在一個(gè)緩沖區(qū)中;隨后,對(duì)到達(dá)的數(shù)據(jù)進(jìn)行序列編號(hào);這么做的目的是便于接收端準(zhǔn)確判斷出數(shù)據(jù)分組是否按序到達(dá)以及是否有重復(fù)分組,從而便于對(duì)數(shù)據(jù)分組的重組;
步驟 2針對(duì)用戶面數(shù)據(jù)進(jìn)行頭壓縮,也就是說(shuō)控制面信令不進(jìn)行頭壓縮處理,頭壓縮的功能開(kāi)關(guān)是可配置的;
步驟 3完成頭壓縮后存在兩條路徑,對(duì)于與 PDCP SDU 相關(guān)的數(shù)據(jù)分組必須經(jīng)過(guò)完整性保護(hù)和加密,否則直接跳到下一步驟;
步驟 4添加 PDCP 頭;
步驟 5PDCP SDU 路由或復(fù)制。
在上行方向:要經(jīng)過(guò)去除 PDCP 頭、解密、完整性驗(yàn)證、重排序或丟棄副本、頭部解壓縮一系列流程。
2.5.2 NR 與 LTE PDCP 子層對(duì)比
對(duì)比圖 2-21 和圖 2-22 可知,NR 和 LTE PDCP 子層的功能和處理流程非常相似,但二者也存在微小的差異。
其一,NR 為了支持雙連接,為 PDCP 子層添加了復(fù)制功能。其二,NR PDCP子層處理過(guò)程增加了數(shù)據(jù)緩存功能。其三,LTE PDCP 子層的頭壓縮、完整性保護(hù)等功能,或只針對(duì)用戶面,或只針對(duì)控制面,而 NR PDCP 子層則無(wú)這種限制。
| 2.6 RLC 子層 |
總結(jié)
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