PDCP duplication是PDCP層的一個(gè)功能,主要是為滿(mǎn)足URLLC 場(chǎng)景的可靠性/延遲要求,而產(chǎn)生的一種提高傳輸可靠性的機(jī)制,具體就是在信號(hào)狀況比較差的情況下,網(wǎng)絡(luò)側(cè)通過(guò)配置PDCP duplication,可以將相同的PDCP data PDU通過(guò)多個(gè)RLC 進(jìn)行發(fā)送,通過(guò)重復(fù)發(fā)送的方式實(shí)現(xiàn)。R15 版本協(xié)議,PDCP duplication 可以將PDCP PDU 復(fù)制并通過(guò) 2 個(gè) RLC bearer進(jìn)行傳輸,PDCP duplication功能可以關(guān)聯(lián)到2個(gè)RLC entity;R16有進(jìn)行一系列的增強(qiáng),可以將PDCP PDU關(guān)聯(lián)到多于2個(gè)RLC bearers上 進(jìn)行duplication 發(fā)送;R17 為保證configured grant場(chǎng)景的傳輸可靠性,對(duì)DRB增加一個(gè)參數(shù)survivalTimeSupport,以便UE在重傳場(chǎng)景,收到UL grant(NDI=1且CS-RNTI加擾的DCI)后,激活相關(guān)DRB的PDCP duplication。因?yàn)楹竺娴墓P記難免涉及PDCP duplication,為保證完整性,這篇就對(duì)這塊進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的整理總結(jié)。
PDCP duplication 有兩種場(chǎng)景,分別是CA和DC場(chǎng)景,其實(shí)就是PDCP duplication,可以在CA 和DC場(chǎng)景應(yīng)用。在CA場(chǎng)景下,MAC中配置的限制(allowedServingCells)確保重復(fù)數(shù)據(jù)通過(guò)不同的CC傳輸(在相同的Cell Group中)。在DC場(chǎng)景下,RLC bearer要映射到不同的cell group(即 MCG 和 SCG),即相同的packet會(huì)通過(guò)兩個(gè)cell group進(jìn)行傳輸,下圖是RWS-180010中CA/DC duplication的示意圖。

另外在MR-DC場(chǎng)景還有一個(gè)Split bearer的結(jié)構(gòu)需要和DC duplication區(qū)分,可以看到DC duplication和Split SRB都是一個(gè)PDCP 關(guān)聯(lián)兩個(gè)RLC,UL data可能會(huì)通過(guò)不同的cell group 發(fā)送,兩者的區(qū)別就是DC duplication場(chǎng)景下,相同的packet會(huì)分別通過(guò)兩個(gè)RLC,最后通過(guò)兩個(gè)cell group進(jìn)行傳輸;而Split operation場(chǎng)景,并不存在相同packet傳輸?shù)那闆r,根據(jù)38.323 5.2.1中的描述,PDCP PDU 最終只會(huì)送到一個(gè)RLC 去發(fā)送。

上圖對(duì)應(yīng)的是PDCP duplication應(yīng)用場(chǎng)景的示意圖,網(wǎng)絡(luò)側(cè)主要通過(guò)UE上報(bào)的MR,對(duì) PDCP duplication的active及deactive進(jìn)行調(diào)度。
上面的內(nèi)容全是概述,下面看看相關(guān)spec中的具體描述,先從38.300 16.1.3開(kāi)始:

當(dāng)RRC為radio bearer配置duplication時(shí),radio bearer至少要添加一個(gè)secondary RLC entity 來(lái)處理duplicated PDCP PDU,如下圖所示,其中 primary RLC entity對(duì)應(yīng)的邏輯信道稱(chēng)為primary logical channel,secondary RLC entity(ies)對(duì)應(yīng)的邏輯信道稱(chēng)為secondary logical channel(s)。相比于R15的描述,R16 中的secondary RLC entity(ies) 有變成復(fù)數(shù)的可能,因而R16 版本,并不局限于上面的配置2個(gè)RLC場(chǎng)景,最多可以對(duì)一個(gè)DRB配置4個(gè)RLC entities。但是整體原則是沒(méi)有變化的,PDCP duplicaiton場(chǎng)景中所有RLC entity要具有相同的 RLC mode。一旦radio bearer 對(duì)應(yīng)的RLC entity激活后,duplicated PDCP PDU就會(huì)多次傳輸。UE可以通過(guò)多個(gè)獨(dú)立的傳輸路徑傳輸duplicated packet,進(jìn)而提高了可靠性并減少了延遲,特別適用于URLLC service。值得注意的是duplication 的是PDCP Data PDU,而 PDCP control PDUs不會(huì)被復(fù)制且只會(huì)傳到primary RLC entity。

R15 moreThanOneRLC

當(dāng)DRB有配置duplication時(shí),RRC 還會(huì)在(re)configuration時(shí)設(shè)置 PDCP duplication的狀態(tài)(active或deactive)。配置后,PDCP duplication狀態(tài)可以通過(guò) MAC CE動(dòng)態(tài)控制;在 DC場(chǎng)景中,UE只要收到相關(guān)的MAC CE,就要按照MAC CE進(jìn)行對(duì)應(yīng)的動(dòng)作 (不管MAC CE是來(lái)源MCG 或 SCG)。當(dāng)為SRB配置duplication時(shí),PDCP duplication狀態(tài)是始終處于active(不能動(dòng)態(tài)控制)。
在一個(gè)PDCP entity關(guān)聯(lián)2個(gè)RLC entity時(shí),網(wǎng)絡(luò)側(cè)會(huì)通過(guò)PDCP-Config配置moreThanOneRLC用于告知UE primaryPath,以便PDCP duplication deavtive在進(jìn)行38.323 5.2.1 Transmit operation時(shí),根據(jù)具體的配置將packet送到不同的path,簡(jiǎn)單看下RRC層參數(shù)配置。

pdcp-Duplication:指示UE在收到這個(gè)IE時(shí),UL duplication的狀態(tài)。該字段的存在表示配置了duplication。 當(dāng)該字段存在時(shí),該字段的值表示接收到該 IE 時(shí)的duplication status。如果設(shè)置為 true,則duplication被激活。當(dāng)為 SRB配置時(shí),此字段的值始終為true,SRB始終處于pdcp Duplication狀態(tài),不能被動(dòng)態(tài)控制(通過(guò)后面pdcp Duplication active/deactive的描述也可以看出來(lái))。對(duì)于具有兩個(gè)以上用于 UL 傳輸?shù)年P(guān)聯(lián) RLC entity的 PDCP entity,此字段始終存在。如果存在 moreThanTwoRLC-DRB 字段,則忽略該字段的值,此時(shí)的duplication status由 duplicationState 指示。對(duì)于具有兩個(gè)以上關(guān)聯(lián) RLC entity的 PDCP entity,只有 NR RLC bearer支持該功能。這里有段話(huà)PDCP duplication不能用于LTE RLC bearer 的CA packet duplication,結(jié)合下面37.340 6.3中的描述,ENDC中CA duplication只能用于E-UTRAN PDCP且split bearer 沒(méi)有配置DC duplication的情況,也就是說(shuō)這里的LTE RLC bearer對(duì)應(yīng)的不是ENDC場(chǎng)景,可能是NGEN-DC或NE-DC場(chǎng)景。

morethanOneRLC:當(dāng)超過(guò)一個(gè) RLC entity與 PDCP entity相關(guān)聯(lián)時(shí),該字段配置UL 數(shù)據(jù)傳輸。如果承載配置為 DAPS 承載,則該字段不存在。該參數(shù)用于MRDC場(chǎng)景時(shí),會(huì)在這個(gè)IE下有一個(gè)primaryPath的參數(shù)(由CellGroupID和LogicalChannelIdentity組成),用于告知UE哪個(gè)RLC是Primary RLC entity。
PrimaryPath:當(dāng)超過(guò)一個(gè) RLC entity與 PDCP entity相關(guān)聯(lián)時(shí),這個(gè)IE用于指示primary RLC entity的group ID 和 LCID;SRB只支持MCG對(duì)應(yīng)的cell group ID,對(duì)于SRB, primary RLC entity 就是與MCG 相關(guān)聯(lián)的cell group ID 的RLC 實(shí)體,因?yàn)镾RB1和SRB2一定在MN 上; 對(duì)于split bearer,網(wǎng)絡(luò)就需要cell group id+logical channle id來(lái)告訴UE哪個(gè)是 primary RLC entity; 對(duì)于CA 的PDCP dupliaction場(chǎng)景,網(wǎng)絡(luò)通過(guò)logical channel 來(lái)告知UE哪個(gè)是Primary RLC entity,因?yàn)镃A duplication場(chǎng)景,logical channel是在同一個(gè)cell group中,所以并不需要cell group id。

cellgroupId 目前只支持 0和1 ,0代表MCG,1代表SCG。
primary RLC entity用途比如在pdcp Duplicaiton 激活時(shí),pdcp control pdu不進(jìn)行復(fù)制,只送到primary RLC entity即可,pdcp data pdu 才要進(jìn)行復(fù)制,送到所有關(guān)聯(lián)的RLC等,其他場(chǎng)景詳見(jiàn)38.323 5.2.1 transmit operation。
對(duì)于DRB duplication的動(dòng)態(tài)控制是通過(guò)38.321 6.1.3.11 中的Duplication Activation/Deactivation MAC CE,具體如下。

Duplication Activation/Deactivation MAC CE通過(guò)LCID 56區(qū)分,只能用于DRB配置有2 個(gè)RLC entities的場(chǎng)景;可以控制8個(gè)DRB的duplication status,DRBi=1時(shí)代表PDCP duplication 要處于active;DRBi=0時(shí)代表PDCP duplocatio要處于deactive。
R16 moreThanTwoRLC-DRB
在一個(gè)DRB有配置不止2個(gè)RLC entity時(shí),對(duì)應(yīng)的是另一種場(chǎng)景,具體如下。

當(dāng)與DRB關(guān)聯(lián)secondary RLC entity 多于1個(gè)時(shí)(也就是RLC entity 多于2個(gè)的場(chǎng)景),此時(shí)這個(gè)DRB 有配置duplication,RRC會(huì)設(shè)置每個(gè)RLC entity的duplication狀態(tài)(即active/deactive);類(lèi)似的網(wǎng)絡(luò)側(cè)可以通過(guò)MAC CE 動(dòng)態(tài)控制 secondary RLC entity DRB 相關(guān)的Dupliaction(active或deactive),也就是具體哪些 secondary RLC entity需要進(jìn)行dupliacte傳輸。值得注意的是primary RLC entity不能被deactive。當(dāng)DRB的duplication 被deactive時(shí),與該 DRB 關(guān)聯(lián)的所有secondary RLC entity都將deactive。當(dāng)secondary RLC entity被deactive時(shí),它不會(huì)被重新建立,HARQ buffer不會(huì)被刷新,發(fā)送端的PDCP entity應(yīng)該指示secondary RLC entity 丟棄所有duplicated的 PDCP PDU。RRC層參數(shù)配置如下。

moreThanTwoRLC-DRB:當(dāng)超過(guò)兩個(gè) RLC entity與 DRB 的 PDCP entity關(guān)聯(lián)時(shí),會(huì)配置這個(gè)IE。
duplicationState:該字段指示在UE接收到該 IE 時(shí)關(guān)聯(lián)的 secondary RLC entity 的UL PDCP duplication status。如果設(shè)置為true,則為關(guān)聯(lián)的 RLC entity激活 PDCP duplicaiton status。指示的index由所有 RLC entity的邏輯信道 ID 的升序確定,該IE對(duì)應(yīng)3bit,對(duì)應(yīng)的是3個(gè)secondary RLC entity;除 primary RLC entity之外的關(guān)聯(lián) secondary RLC entity的數(shù)量為兩個(gè),則UE忽略該字段中最大index中的值。如果該字段不存在,則所有關(guān)聯(lián)的 RLC entity的 PDCP duplication將被deactive。
splitSecondaryPath指示split secondary RLC entity的 LCID,用于當(dāng)具有兩個(gè)以上 RLC entities的 UL data傳輸與 PDCP entity關(guān)聯(lián)時(shí)回退到split bearer operation時(shí)使用。針對(duì)split bearer場(chǎng)景是必須配置的,該RLC entity所屬的cell group 要與primaryPath 中的cellGroup不同,詳細(xì)用途見(jiàn)38.323 5.2.1 transmit operation 。
對(duì)于這個(gè)場(chǎng)景的DRB duplication的動(dòng)態(tài)控制是通過(guò)38.321 6.1.3.32 中的Duplication RLC Activation/Deactivation MAC CE,具體如下。

根據(jù)上面的描述,DRB 關(guān)聯(lián)的primary RLC entity不能被deactive,而Duplication RLC Activation/Deactivation MAC CE 可以控制3個(gè)RLC entities,也就是說(shuō)R16 版本 的PDCP duplication場(chǎng)景,將DRB關(guān)聯(lián)的RLC entity 擴(kuò)展到了4個(gè),其中secondary RLC entity 最多可以配置3個(gè),正如上圖中的描述。Duplication RLC Activation/Deactivation MAC CE通過(guò)LCID 251區(qū)分,其中DRB ID 對(duì)應(yīng)的是要應(yīng)用MAC CE 的DRB,RLCi對(duì)應(yīng)的是secondary RLC entity i,RLCi=1代表對(duì)應(yīng)的RLC entity i的PDCP duplication是active狀態(tài),反過(guò)來(lái)就是deactive狀態(tài)。
其他規(guī)定

當(dāng)DRB duplication處于active時(shí),NG-RAN應(yīng)確保與DRB的 active RLC entity相關(guān)聯(lián)的每個(gè)邏輯信道至少有一個(gè)active服務(wù)小區(qū);當(dāng)deactive SCells 后,會(huì)導(dǎo)致對(duì)應(yīng)邏輯信息的DRB沒(méi)有active serving cell時(shí),那NG-RAN也要將對(duì)應(yīng)RLC entity 的duplication deactive。
當(dāng)DRB duplication處于active時(shí),原始的 PDCP PDU 和相應(yīng)的副本不得在同一carrier上傳輸。配置duplication的radio bearer的邏輯信道既可以屬于同一個(gè)MAC實(shí)體(即CA duplication場(chǎng)景),也可以屬于不同的MAC實(shí)體(即DC duplication)。在CA duplication中,MAC entity中會(huì)使用邏輯信道映射限制來(lái)保證MAC entity中無(wú)線(xiàn)承載的不同邏輯信道不在同一個(gè)載波上發(fā)送。當(dāng)為 SRB 配置 CA duplication時(shí),與 SRB 關(guān)聯(lián)的其中一個(gè)邏輯信道要映射到 SpCell。當(dāng)為radio bearer配置超過(guò)兩個(gè)RLC entity duplication時(shí),CA duplication也可以在DC duplication中一個(gè)或兩個(gè) MAC entity中一起配置,結(jié)合開(kāi)頭的DC 和CA duplication示例圖,個(gè)人理解這里的情況應(yīng)該是如下結(jié)構(gòu),這段話(huà)是R16/R17新增的,另外結(jié)合37.340 6.3中的描述,這里的DC應(yīng)該指的是NR-DC 。


37.340 6.3中的描述如上,考慮到不同的架構(gòu),這里對(duì)于CA duplication的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了約束。

當(dāng) MAC entity中 DRB 的 CA duplication 被deactive時(shí)(即 DRB關(guān)聯(lián)的RLC entity duplication 都被deactive或只有一個(gè)保持激活),只要MAC entity 對(duì)應(yīng)DRB的CA duplication 保持deactive狀態(tài),那DRB 的邏輯信道的邏輯信道映射限制被解除,就是PDCP PDU不需要再像Duplication active時(shí),要通過(guò)不同的CC 發(fā)送,按照當(dāng)時(shí)的場(chǎng)景及規(guī)則發(fā)送即可 。
當(dāng)RLC entity收到PDCP PDU 發(fā)送出去的ack時(shí)(即PDCP PDU成功送出),PDCP entity應(yīng)指示其他 RLC entity丟掉對(duì)應(yīng)的PDCP PDU,即網(wǎng)絡(luò)側(cè)收到對(duì)應(yīng)的PDCP PDU后,UE側(cè)就停止所有對(duì)應(yīng)PDCP PDU的發(fā)送。此外,在 CA duplication場(chǎng)景下,僅限于SCell的RLC entity達(dá)到 最大重傳次數(shù)時(shí),UE要通知 gNB 但不會(huì)觸發(fā)RLF,這里CA duplication場(chǎng)景下,SCell RLC entity達(dá)到最大重傳次數(shù)場(chǎng)景的描述 在38.331 5.3.10.3 。

如黃色字體所述,MCG/SCG RLC 達(dá)到最大重傳次數(shù),有配置CA duplication且處于激活時(shí),對(duì)于相應(yīng)的邏輯信道,allowedServingCells僅包括 SCell:UE要通過(guò)FailureInformation上報(bào)rlc-failure,通知網(wǎng)絡(luò)側(cè)。allowedServingCells 代表的是當(dāng)前邏輯信道能夠應(yīng)用的服務(wù)小區(qū),即當(dāng)前邏輯信道只能通過(guò)SCell進(jìn)行發(fā)送,這時(shí)候RLC 達(dá)到最大重傳次數(shù)后,通過(guò)FailureInformation告知gNB,也就是上面的場(chǎng)景。

上報(bào)FailureInformation時(shí),IE結(jié)構(gòu)如下圖,logicalChannelIdentity代表failing RLC bearer 邏輯信道的ID,cellGruopId對(duì)應(yīng)的是failing RLC bearer cellGroupId,然后將failureType設(shè)置為rlc-failure。
FailureInformation由哪部分發(fā)送也有規(guī)定,具體的如果要通知網(wǎng)絡(luò)的failure是和MCG RLC bearer相關(guān)就通過(guò)SRB1發(fā)送。
如果是與SCG RLC bearer相關(guān),有配置SRB3就通過(guò)SRB3發(fā)送;沒(méi)有配置SRB3,對(duì)應(yīng)(NG)EN-DC場(chǎng)景的話(huà),要將FailureInformation包在E-UTRA中的ULInformationTransferMRDC消息中通過(guò)E-UTRA 側(cè)的SRB1發(fā)送;
如果是NR-DC場(chǎng)景,要將FailureInformation包在NR RRC中的ULInformationTransferMRDC消息中通過(guò)SRB1發(fā)送。

Activation/Deactivation of PDCP duplication
下面看看PDCP duplication active/deactive時(shí) ,UE應(yīng)該怎么做,具體在38.323 5.11和38.321 5.10中描述,這塊主要是因?yàn)镽16增加了一個(gè)Duplication RLC Activation/Deactivation MAC CE,因而多了些判斷內(nèi)容。
MAC 38.321 5.10

如果不止一個(gè)DRBs有配置PDCP duplication時(shí),網(wǎng)絡(luò)側(cè)會(huì)通過(guò)兩個(gè)MAC CE deactive/active及通過(guò)RRC 層的配置控制對(duì)應(yīng)DRB 的PDCP duplication status。

對(duì)于DRB 相關(guān)的RLC entities subset可以通過(guò)Duplication RLC Activation/Deactivation MAC CE 或RRC層參數(shù) deactive/active DRB關(guān)聯(lián)的某個(gè)RLC entity PDCP duplication。MAC 層收到相關(guān)的MAC CE后,要向upper layer 上報(bào)對(duì)應(yīng)的情況。
PDCP 38.323 5.11

根據(jù)38.331中的描述當(dāng)為 SRB 配置pdcp-Duplicaiton時(shí),此字段的值始終為true,所以UE收到SRB 的pdcp-Duplicaiton配置,就active SRB的PDCP duplication,SRB 沒(méi)有規(guī)定可以deactive PDCP duplication 的方式,也就是一直處于Active 狀態(tài)。
對(duì)于DRB:如果收到的是針對(duì)DRB的PDCP duplication active indication(例如通過(guò)RRC 層的配置),就激活該DRB的PDCP duplication;如果收到的是相關(guān)RLC entities的PDCP duplication active indication(例如通過(guò)MAC CE),就激活對(duì)應(yīng)RLC 和這個(gè)DRB 的PDCP duplication。對(duì)于deactive PDCP duplication 也是同樣的原則,不再贅述。

pdcp-duplication處于激活狀態(tài),某個(gè)AM RLC entity確認(rèn)一個(gè)PDCP Data PDU成功發(fā)送出去時(shí),要通知其他傳輸相同PDCP Data PDU的AM RLC entities discard這個(gè)PDU;如果收到的是針對(duì)DRB的PDCP duplication deactive indication,就通知除primary RLC entity的其他RLC discard duplication PDCP data PDU;如果收到的是某個(gè)RLC entities的PDCP duplication deactive indication,就通知對(duì)應(yīng)的RLC discard 所有的duplication PDCP data PDUs。
R17 survivalTimeSupport
R17這部分目前看,只是增加了一種與survivalTimeStateSupport相關(guān)的PDCP duplication激活方式,其他相關(guān)內(nèi)容和上面一樣。

為了支持具有servival time requirement的UL periodic traffics(例如voice業(yè)務(wù)),網(wǎng)絡(luò)側(cè)可以為UE配置configured grant資源,以便 gNB 和 UE 兩者都知道相關(guān)業(yè)務(wù)和configured grant之間的映射關(guān)系,從而允許gNB使用configured grant重傳調(diào)度(通過(guò) CS-RNTI)觸發(fā)相應(yīng)DRB的survival time。在進(jìn)入survival time state后,UE將對(duì)應(yīng)DRB關(guān)聯(lián)的所有RLC entity 激活duplication,以防止后續(xù)消息發(fā)送失敗,從而滿(mǎn)足servival time要求。如果 DRB 的 CA 或 DC duplication已經(jīng)激活,那當(dāng)UE的任何active邏輯信道收到任何重傳grant時(shí),相關(guān)的DRB也要進(jìn)入survival time state.。
具體的說(shuō)當(dāng)UE收到CS-RNTI加擾的DCI(NDI=1) 指示的UL grant,該邏輯信道相關(guān)的DRB在RRC層有配置survivalTimeStateSupport時(shí),UE就要對(duì)相關(guān)的RLC entities激活PDCP duplication,以提高隨后data發(fā)送的可靠性,這種情況下何時(shí)deactive PDCP duplication,是需要gNB下發(fā)相應(yīng)的指示,例如通過(guò)上述的MAC CE deactive的方式。
R17這部分有參考R2-2203460/R2-2110444等等相關(guān)的文檔。相關(guān)理解難免有誤,歡迎指正。

最后是一些相關(guān)的capability IE,如上。
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觸發(fā)器
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PDU
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SRB
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RLC
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