1.4.2 用户面
5G核心网的用户面由UPF节点构成,代替了原来4G中执行路由和转发功能的SGW和PGW。PDU会话的用户面协议栈如图1-40所示。
图1-40 PDU会话的用户面协议栈(3GPP TS23.501图8.3.1-1)
UE与NR接入网间的用户面协议栈取决于具体的接入网类型,NR与UPF间的N3接口使用GTP-U协议。如果接入网是通过gNB接入的,则其数据链路层(L2)由MAC、RLC、PDCP和SDAP四个子层组成,如图1-41所示。
图1-41 UE与NR间用户面协议栈和数据流封装示意图(3GPP TS38.300图6.6-1)
一个PDU会话对应一个SDAP实体,可以包含多个QoS flow。一个会话中的多个QoS flow由SDAP根据QoS等级映射到不同DRB,每个DRB对应一个PDCP实体,如图1-42所示。
图1-42 CA场景下用户面数据链路层功能(TS38.300图6.7-1、图6.7-2)
图1-43 PDU会话、QoS flow、SDAP实体和PDCP实体间映射关系(参阅TS37.324图4.2.1-1)
SDAP子层由高层(RRC层)配置,其功能包括:
①传输用户面数据;
②为上下行数据进行QoS flow到DRB的映射;
③在上下行数据包中标记QoS flow ID;
④为上行SDAP数据进行反射QoS flow到DRB的映射,即UE监测下行的QoS flow到DRB的映射规则,然后将其应用到上行方向上。
RRC信令携带SDAP配置(位于DRB配置字段),从中可以得到QoS flow和DRB的映射关系(参阅TS38.331 6.3.2节“RadioBearerConfig”)。
协议中关于信元SDAP-Config的描述如下(参阅TS38.331 6.3.2节“SDAP-Config”)。
一条DRB的SDAP-Config参数含义如下。
■ pdu-Session:PDU会话ID,表示这条DRB属于哪个PDU会话,即这个DRB是为哪个PDU会话建立的。
■ sdap-HeaderDL:下行数据传输是否配置SDAP头,如果没有配置则下行分组数据包不经过SDAP层处理。
■ sdap-HeaderUL:上行数据传输是否配置SDAP头,如果没有配置则上行分组数据包不经过SDAP层处理。
■ defaultDRB:这条PDU会话的默认DRB。一个PDU会话中的所有SDAP配置实例中,最多只能有一个默认DRB,可以没有默认DRB。
■ mappedQoS-FlowsToAdd:这是一个QFI列表,表示要再增加列表中的QoS flow映射到这条DRB上;同一个PDU会话的所有SDAP配置实例中,一个QFI值只能出现一次,即一条QoS flow不能映射到多条DRB上。
■ mappedQoS-FlowsToRelease:这是一个QFI列表,表示这些QoS flow不能再映射到这条DRB上。
可以看出,gNB会为一个PDU会话建立一个或多个DRB。每个DRB负责承载一个或多个QoS数据流。
配置SDAP头前后PDU构成对比如图1-44所示。
图1-44 配置SDAP头前后PDU构成对比(参阅TS37.324 6.2.2节)