5G pdcp切换概述

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移动通信的核心技术是终端的可移动性，根据终端是否处于连接态，移动性可分为两种，非连接态和连接态，其中非连接态又可分为两种，小区选择和小区重选，在这两种情况下，终端都没有做通信业务，终端自己检测到更好的信号，决定移动到目的小区。连接态的移动性只有一种---切换，终端做业务期间根据网络设置的测量策略，周期性上报测量结果，网络侧根据测量报告作出切换判决。

    小区重选和小区切换在本质上是一样的，都是手机从当前驻留的小区更换到另一个信号质量更好的小区。它们的区别主要是手机做重选时协议状态处于空闲态，手机做切换时协议状态处于连接态（手机正在做通信业务，打电话、上网等）。小区切换技术是移动通信系统的关键技术，它实现了用户在通话或者上网过程中，手机和网络之间的无线链路自动的从一个小区到另外一个小区的转接，且不会中断通话或数据业务，从而真正的实现了无线覆盖的连续性。切换的目的和小区选择/重选的一样，都是是选择最优的无线通信资源块，从而提供更好的通信质量，它也是无线链路的重要控制手段，能够保持手机在穿越不同的蜂窝小区时通话的连续性，减小掉话率，并且能提供更好的上网体验。

从LTE开始，根据无线承载（Radio Bearer）的QoS要求的不同，切换过程可以分为无缝切换(Seamlesshandover)和无损切换(lossless handover)。

   无缝切换，应用于对于时间延迟有严格要求，而对误包率（丢包率）具有相对容忍度的一些应用（比如，语音VoIP）。无缝切换在LTE中可以降低切换的复杂度和时间延迟，但同时可能引起某些数据包的丢失。无缝切换主要应用于控制面的无线承载（SRB）以及用户数据面RLC  UM 模式的无线承载。

在无缝切换的模式下，对于下行的数据传输，源gNB将尚未进行传输的PDCPSDU转发给目标gNb，对于经N3接口转发下来，尚未进行PDCP处理的下行数据，源gNb也同样转发给目标gNb。已经完成PDCP SDU传输的下行数据， 则无需转发给目标gNb。对于已经进行了部分PDCPSDU的传输，但尚存部分RLC PDU的数据，源gNb会将剩余的RLCPDU丢弃，也就是说，在无缝切换模式下，源gNb不会将下行数据的RLC上下文 （RLC Context）转发给目标gNb，这样，这部分PDCPSDU的数据将会丢失。目标gNb侧，会将PDCP的SN和HFN重新置为零。同时，目标gNb在传输经由N3接口的下行数据之前，会优先传输源gNb通过Xn接口转发过来的下行数据。大家知道，UPF在将下行通道切换到目标gNb之前会向源gNb发送“EndMarker ”数据包。源gNb会将此数据包转发给目标gNB。目标gNb据此可以获知源gNb转发数据的结束。（基于Xn的切换过程中，UPF发生变化时，是否会发送“EndMarker”数据包？）

  在无缝切换的模式下，对于上行的PDCP SDU数据， 同样，对于已经在源gNb中完成传输的数据，UE不会在目标gNb中重新发送。相反，在目标gNb中，UE将传输那些尚未在源gNb中传输的PDCPSDU数据，（对于已经完成了部分RLCPDU传输的PDCPSDU，UE会在目标gNb中传输剩余部分的RLCPDU吗？协议只是规定UE要重传AM模式的未收到确认的SDU，协议没说UM模式，个人认为不会）。源gNb将所有接收到的PDCPSDU上行数据递交给UPF，其中可能包括有失序的PDCPSDU。对于无法组装成PDCP SDU的部分RLC PDU分段，源gNb将把他们丢弃。也就是说，无缝模式下源gNb并不将上行数据的RLC上下文转发给目标gNb，这部分对应的PDCPSDU上行数据将会丢失。

   无损切换主要用于RLC－AM模式的无线承载，典型的例子如FTP上下载，PDCPSDU传输的丢失可能对上层协议（TCP）的吞吐量有较大的影响，相反，对于时间延迟不象实时应用那样敏感。

   在无损切换中，对于上行数据，切换到目标gNb后，UE会从第一个尚未在源gNb中得到确认的PDCPSDU开始，重传该序号以后的PDCPSDU包（其中可能包括源gNb收到，但UE没有收到确认的PDCPSDU或UE虽收到确认，但失序的PDCP SDU），除非目标gNb通过PDCP状态报告包确认收到其中的某些SDU（源gNb转发给目标gNb）

　在无损切换的过程中，对于下行的PDCP SDU，如果UE已经在源gNb中完成PDCPSDU的确认， 源gNb无需将它们转发给目标eNodeB（包括连续的和失序的PDCP SDU）。源gNb需要将尚未传输完毕（包括已有部分传输和尚未进行传输的。注意，与无缝切换中不同，无缝切换中转发的是尚未进行传输的SDU）的PDCPSDU转发给目标gNb，包括经N3接口转发下来，尚未进行PDCP处理的下行数据。对于已经进行了部分PDCPSDU的传输，但尚存部分RLC PDU的数据，源gNb会将RLCPDU丢弃，也就是说，在无损切换模式下，源gNb不会将RLC上下文 （RLC Context）转发给目标gNb（源gNb丢弃的只是RLC的上下文，并非是PDCPSDU的数据，PDCP SDU的数据仍会转发给目标gNb，因为他们属于尚未传输完毕的PDCPSDU）。