5G(NR)中SDAP及基本问题

原创 Mr.Kang 和老康一起学5G 2023-09-17 08:30 发表于北京

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一、SDAP层为满足更多和更新的QoS需求3GPP在5G(NR)用户协议栈中新增加了SDAP(Service Data Adaptation Protocol)层；从图1的5G(NR)协议栈中我们可以看到SDAP位于PDCP层之上，它负责将应用层的IP数据包映射到特定的数据无线承载。图1.5G网络中SDAP层协议栈位置

二、SDAP特点如图2所示，在5G网络中SDAP协议层应用于无线网的gNB与终端(UE)之间，网络中每个QoS流都是通过唯一的QFI(QoS流)标识符进行区分。图2.5G网络中的SDAP层

通过上图(2)我们可看出5G中的每个QoS流都是通过唯一的QFI(QoS流)标识符进行区分。QoS通常分为GBR和non GBR两种主要类型；需特别注意的是：

• 1. 在NAS(非接入层)中上行链路和下行链路数据包到其各自QoS流的分配是通过数据包过滤器实现的。

• 2. 在AS(接入层)中QoS流与DRB(数据无线承载)的对齐是由用户设备(UE) 和gNB内建立的规则控制，其特定规则由SDAP管理。

       三、SDAP与应用5G网络可承载多种应用程序(如WhatsApp Video、YouTube、Voice和Netflix)生成的数据包，其中:

• SDF(不同服务数据流):中每个应用程序都会触发单独服务数据流(SDF)的建立，每个服务数据流都有不同QoS(服务质量)要求。

• PDU会话和SDF:在图2的上下文中有三个独立的PDU会话:Internet、Netflix和IMS。在每个会话中YouTube、Voice和WhatsApp等应用程序都被归类为单独的SDF。

• 数据包压缩与PDR:数据包的分析过程是通过利用数据包检测规则(PDR)在UPF(用户平面功能)内进行的。

• QoS强制规则(QER):与PDR相关联的是QoS强制规则(QER)中包含附加到数据包标头的服务质量指示符(QFI)值。这有效地将QFI信息集成到各自的SDF中。

• QFI值共享 :根据具体要求一个或多个SDF可能共享相同的QFI值。在这种情况下,共享QFI的SDF被映射到相同的QoS流。例如WhatsApp和 Skype视频都是不同的SDF，但它们共享QFI值2；最终它们映射到标记为QoS流2的同一QoS流。

• QFI插入:UPF嵌入QFI后，QoS流将传输到由gNB实现的无线接入网络(NG-RAN)。

• QoS流映射到DRB:在NG-RAN内确定如何将QoS流映射到数据无线承载(DRB)。                                                                                         

四、数据适配SDAP层的关键功能之一服务数据适配，其将多个属性相关的QoS流需要复用到单个DRB中。在图1中QoS流2和QoS流3(承载与WhatsApp、Skype和YouTube视频相关的SDF)联合映射到单个DRB2。而当NR-RAN决定为每个QFI流设置DRB，则无需配置SDAP。

五、SDAP常见问题解答