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QoS Flow 到 DRB 映射

2023-06-06 09:02 作者:余网优化  | 我要投稿

5G在PDCP之上增加了新用户面接入层协议(SDAP),以适应接入层中引入的用于新QoS框架的所有功能。无线侧确定QoS流(由上行中的UE确定或由下行中的CN标记)与上下行的DRB之间的映射关系。

SDAP负责QoS flow到DRB的映射。SDAP可以基于RRM策略或网络状态来确定QoS flow到DRB的映射。QoS flow到DRB重新映射可以根据RRM策略或网络状态的改变而发生。

RAN确定QoS流到DRB的映射。如果QoS流到DRB的映射关系发生变化,则将发生QoS流重新定位。在某些情况下,会发生QoS流到DRB的重新映射。

如果一个QoS流的第一个分组是上行分组,并且UE中没有配置QoS流到DRB的映射规则,则该分组将通过默认DRB发送到网络。上行数据包将触发5GC中的QoS授权。当授权的QoS profile5GC分发给RAN时,RAN可能需要基于RRM策略和网络状态将QoS流从默认DRB重新映射到更合适的专用DRB。RAN应通知UE QoS流和DRB之间的新映射关系。UE在接收到新的映射配置之后,将在新的专用DRB中发送上行分组。

对于预授权的QoS流,如果没有根据协议假设配置的QoS流到DRB映射,则UE将首先在默认DRB中发送分组。在接收到包含QoS flow id的上行分组之后,gNB可能需要将QoS流重新映射到另一个专用DRB,例如,gNB可以基于接收到的上行QoS flow id和RRM策略来确定QoS流到DRB的映射关系。

比如切换过程中QoS流到DRB的重新映射

RAN确定QoS流和DRB之间的映射关系。源小区中的QoS流到DRB的映射关系可能不同于目标小区中的映射关系,因为RAN可以基于其RRM策略和网络状态来确定QoS流到RRB的映射。并且目标gNB可能基于其负载状态决定释放QoS流之一。图1描述了切换期间QoS流到DRB映射发生变化的场景。例如,QoS flow 3被映射到源小区中的DRB2,而被映射到目标小区中的DRB1。

小区中的QoS流到DRB映射可以通过RRC信令或反射映射来配置。在LTE中,AS Config 在切换请求消息包括通过到UE的RRC信令配置的DRB配置。如果AS Config IE可以在NR中重用,则它应该包含由RRC信令配置的QoS流到DRB的映射,该映射可以不同于UE中的有效映射,例如由反射映射配置的映射。然后,目标节点可以在切换请求消息上接收不正确的映射信息。因此,切换请求消息中的AS Config应该包括UE中的有效QoS流到DRB映射关系。因此,目标节点可以基于正确的映射信息来决定是否将QoS流改变为DRB映射。

如果目标节点想要改变QoS流到DRB的映射,则它应该通过切换命令消息向UE发送新配置的QoS流到DR的映射。UE将接入目标小区,并且它接收到的配置的QoS流到DRB的映射可以被视为新小区中的初始配置。无论源小区中的QoS流到DRB映射如何,UE都应该在切换命令中应用配置的QoS流至DRB映射是合理的。

为每个单独的PDU会话配置SDAP协议实体。来自一个会话的QoS流可以映射到的DRB可以定义为每个会话的DRB。SDAP实体应负责将一个会话的QoS流映射到每个会话对应的DRB。如果QoS流需要重新映射到另一个DRB,则它将仅在每个会话的相应DRB内重新映射到一个DRB。因此,SDAP协议实体应负责将一个会话的QoS流重新映射到对应于该会话的DRB。

QoS流重定位导致的无序交付

在某些情况下,QoS流重定位将导致无序交付问题。如图3所示,假设QoS flow 1首先映射到DRB1,并在QoS流重新定位之后重新映射到DRB2。如果DRB2具有比DRB1更高的优先级分组处理,则DRB2中的QoS flow 1的新数据可以比DRB1中的旧数据更早到达上层实体。因为两个DRB的PDCP是独立的,所以这两个PDCP实体之间没有重新排序功能。然后无序传输发生在上层,例如TCP。如图3所示,packet9和packet10到达PDCP2的时间早于packet7和packet8到达PDCP1的时间。packet9和packet10将比packet7和packet8更早地被传送到上层,即将发生无序传送。RAN应解决由QoS流重定位引起的这种无序交付问题。

以下列出了解决交付问题的一些可能的解决方案:

解决方案1:QoS流SN解决方案

一个明显的解决方案是,SDAP层可以基于SDAP SN对分组进行重新排序,SDAP SN在SDAP层中引入并分配给SDAP层的分组。SDAP接收器可以从不同的DRB接收分组,并且根据SDAP SN顺序重新排序分组。该方法类似于DC的PDCP层中的重新排序功能SDAP层中每个分组的SDAP SN将在空带来巨大的额外开销,因为SDAP应该为一个会话的所有分组分配SDAP SN。如果为每个QoS流分配SDAP SN,则QoS flow id将始终嵌入SDAP层中。

解决方案2:终点标记

解决无序传送的简单方法是,在旧DRB中传输的QoS流的分组将比在新DRB中发送的QoS流分组更早地被传送到上层。

一种可能的解决方案是,新DRB的PDCP实体不开始向上层传送QoS流的分组。可以避免无序交货。旧PDCP实体应该通知新PDCP实体旧PDCP中的QoS流的分组已经被完全传递到上层,即使用结束标记。因此,在此解决方案中,PDCP实体之间的合作是必要的。

另一种可能的解决方案是,SDAP实体可以具有解决无序交付的功能。旧PDCP实体和新PDCP实体应将PDCP SDU作为传统PDCP传递给SDAP。SDAP层将首先传递来自旧SDCP实体的分组,然后当来自旧PDCP实体的分组已经完全传递到上层时。例如,可以引入结束标记来指示来自SDAP接收机的旧PDCP实体的一个QoS流的分组的结束。如图3所示,SDAP在接收到来自PDCP1的结束标记之前,不会将packet9和packet10从PDCP2传递到上层。在此解决方案中不再需要PDCP实体之间的合作。

这里比较了两种可能的解决方案:

在解决方案2中,结束标记用于指示旧DRB中一个QoS流的传输结束。结束标记应该是特定于QoS流的。SDAP实体需要识别新DRB中的QoS流的分组,例如识别图3中的packet9和packet10。此外,如果SDAP实体能够识别接收到的分组的QoS flow id,则SDAP实体将具有按照每个QoS流向上层递送分组的灵活性。因此,在流重映射过程中,QoS flow id应始终嵌入上下行的分组中。如果QoS流到DRB的映射是一对一,则不再需要QoS flow id。

非无损

此外,当QoS流被重映射到DRB时,如果同时释放旧的DRB,则可能发生分组丢失,因为新的DRB使用新的PDCP SN,并且不知道在旧的DRB上丢失的PDCP PDU。

为了保证QoS流到DRB重映射期间的无损,旧的DRB应该在重新映射的QoS流被释放之前完成其分组的传输。结束标记可以指示旧DRB中一个QoS流的传输结束,因此,结束标记解决方案也可以用于保证无损。


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