PDCP duplication是什么？PDCP duplication基礎(chǔ)知識(shí)整理總結(jié)

PDCP duplication是PDCP層的一個(gè)功能，主要是為滿足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)的邏輯信道稱為primary logical channel，secondary RLC entity(ies)對(duì)應(yīng)的邏輯信道稱為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，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。