3GPP在TS38.300 R16(Stage2)中定义了支持“双活协议栈(DAPS-Dual Active Protocol Stack)”切换；在双活协议栈切换中终端在接收到含有切换命令的RRC消息后仍将保持与源gNB的资源连接，直到成功完成在目标gNB上随机接入后再释放源小区；--这类似于3G时代的”软切换“。

1.DAPS切换特点

• UE收到切换命令后继续在源小区进行(数据)发送和接收；

• UE在源小区和目标小区同时接收用户(面)数据；

• 完成在目标小区随机接入后,UE切到目标小区进行用户上行数据发送；

• 在目标小区无线连接中通过保持与源小区(包括数据流)的无线连接，DAPS协议可将切换中断时间缩短到0 ms；

• DAPS切换可通过Xn或N2接口执行；

• DAPS切换可应用于RLC中AM或UM模式。

2.为什么需要DAPS切换？

直到R15版，在4G和5G网络中UE的切换都要在与目标小区建立连接之前先释放与源小区的连接(--硬切换)。由于这个原因，上、下行数据传输在源小区先结束、然后UE再开始在目标小区上传输;结果使得UE与基站之间通信造成几十毫秒的中断，而这种中断对于使用5G网络的URLLC业务和程序是非常致命的。

3GPP为此提出了一个解决方案来解决，这就是R16版中的“双活协议栈(DAPS)”；协议中UE切换时在源小区连接时对用户(面)数据接收(RX)和发送(TX)保持活动，直到UE能够在目标小区中发送和接收数据。这就要求在切换过程中，UE在源小区和目标小区短时间内同时接收和传送数据。这类似于3G网络时代的“软切换”。

如上图所示，为支持双活协议栈切换(DAHO)，UE必须保持双栈处于活动状态。其中一个用户面协议栈用于目标小区包括PHY(物理层)、MAC (媒体接入控制层)和RLC (无线链路控制层)，同时在另一个用户面协议栈也处于活动状态，用于在源小区中的传输和接收用户面数据。

当UE同时从源小区和目标小区接收用户(面)数据时，PDCP (Packet Data Convergence Protocol)层被重新配置为源(小区)用户面协议栈和目标小区用户面协议栈的公共PDCP实体。为了保证用户面数据的顺序传递，PDCP序列号(SN)持续在整个切换过程中得到维护。由于这个原因在单个PDCP实体中提供了一个公共的(对于源小区和目标小区)重新排序和复制功能。加密与解密和头压缩及解压缩需在公共PDCP实体中分别处理，其具体取决于下行或上行数据包的来源和目的地。

3. DAPS切换主要流程

DAPS切换主要流程如下图所示，切换可以通过接口Xn或N2接口进行。以下以基于Xn接口的切换(HO)为例：

• 源(Source)gNB为UE下发测量配置，UE上报测量报告。源gNB根据测量报告和RRM信息判定UE的切换；

• 源 gNB向目标gNB发出一个切换请求(Handover Request)消息，消息包括目标小区准备(切入)所需信息。

• 目标gNB准备切换(资源)并向源gNB发送切换请求确认(HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE)消息；目标gNB的消息中还指示是否接受DAPS切换。

• 源gNB通过空中接口(Uu)向 UE发送RRC 重新配置消息,触发切换；

• 对于使用DAPS配置的DRBs，源gNB发送极早状态传输(EARLY STATUS TRANSFER)；

• 终端与目标小区同步后,向目标gNB发送RRC重配置完成消息,切换完成；

• 目标gNB向源gNB发送切换成功消息,通知UE已成功接入目标小区；

• 源gNB根据DAPS配置的极早期状态传输为DRB的SN STATUS TRANSFER进行状态传输发送；

4.DAPS切换中承载处理

DAPS切换可用于RLC-AM 或RLC-UM模式的承载。对于配置了DAPS的DRBs，还采用了以下原则:

下行链路

• 在切换准备过程中，经常会建立一个迁移通道；

• 源gNB负责分配下行链路PDCP SNs，直到SN的分配交给目标gNB和数据转发。也就是源gNB不会停止把PDCP SNs分配给下行链路数据包，直到它收到切换成功消息并将SN状态传输消息发送给目标gNB；

• 当源gNB分配下行PDCP SNs时，它开始在源小区无线链路上调度下行链路数据，并且开始将下行链路PDCP SDUs连同指定的PDCP SNs一起转发到目标gNB；

• 为了安全同步，HFN为转发的下行链路SDUs与源gNB分配的PDCP SNs保持一致。源gNB发送早期状态传输消息来传递 下行(DL)计数值，表示源gNB转发到目标gNB第一个PDCP SDU的PDCP SN和HFN；

• 源gNB在将SN 值交给目标gNB后，将维护HFN 和PDCP SN。即使是RLC-UM模式，SN状态传输消息也会指示下一个DL PDCP SN分配给一个还没有PDCP序列号的数据包，；

• 在切换执行期间，源gNBs和目标gNBs分别执行ROHC 头压缩、加密和PDCP头添加；

• 在切换执行期间UE继续接收来自源gNBs和目标gNBs的下行链路数据；直到在源gNB的连接中收到来自目标gNBs显式的(explicit release)释放命令；

• 在切换执行期间UE DAPS PDCP维护与每个gNB相关独立的安全性和ROHC头解压缩，同时维护通用的重排序、重复检测、丢弃功能；PDCP SDUs按顺序发送到上层。支持使用 DAPS配置的RLC AM和UM DRBs 的连续性；

上行链路

• UE将上行数据发送到源gNB，直到在目标gNB的随机接入过程完成。然后UE将其上行数据传输切换至目标gNB；

• 即使在切换UL数据传输之后，UE仍将继续发送上行L1层CSI，HARQ；L2 层RLC，ROHC反馈，HARQ数据重传及RLC数据到源 gNB的重传；

• 在切换执行期间，UE维护单独的安全上下文和ROHC头压缩上下文，以便源gNBs和目标gNBs上行链路间的传输。UE维持通用的UL PDCP SN分配,支持使用DAPS配置的RLC AM和UM DRB的连续性；

• 在切换执行期间源gNBs和目标gNBs维护各自的安全性、ROHC头解压缩和上下文处理从UE接收的UL数据

• 是否建立一个转发隧道是可选项。

• HFN和PDCP SN是在目标gNB中被维护。即是在RLC-UM模式下,SN状态转移中第一个丢失的UL数据也一同传送到5GC。

一旦接收到DAPS切换命令消息，UE挂起源小区SRBs、停止向源小区发送和接收任何RRC控制信令，并为目标小区建立SRBs。

Ue 在成功执行 DAPS切换后，从目标小区接收到源小区释放指示后释放源小区SRBs配置。

当DAPS切换到目标小区失败，如果源小区链路可用，UE将返回到源小区配置并激活源小区SRBs 运行控制(平)面信令。