5G系統 會話管理

2021-09-26 06:08:12 字數 3907 閱讀 6392

5gc支援pdu連線業務,pdu連線業務就是ue和dn之間交換pdu資料報的業務;pdu連線業務通過ue發起pdu會話的建立來實現。乙個pdu會話建立後,也就是建立了一條ue和dn的資料傳輸通道。

每個s-nssai的訂閱資訊可能會包含乙個預設dnn和多個dnn,當ue發起pdu session establishment request時沒有提供s-nssai的dnn,那麼服務amf就會為其s-nssa選擇預設dnn,如果ue的訂閱資訊有預設dnn的話;如果沒有預設dnn,那麼服務amf會選擇本地配置的dnn給s-nssai。如果ue在pdu會話建立請求訊息裡攜帶的dnn不被網路支援,並且amf也沒能通過查詢nrf選擇到乙個合適smf,則amf就會拒絕這個pdu連線請求,攜帶原因值「dnn is not supported」。

每個pdu會話支援乙個pdu會話型別,也就是ipv4、ipv6、ipv4v6、ethenet、unstructured中的一種。

pdu會話在ue和smf之間通過nas sm信令進行建立、修改、釋放。

網路也可以出發pdu會話的建立:1)應用伺服器要建立pdu會話連線時會給5gc傳送觸發訊息,2)5gc收到應用伺服器的建立請求時會給ue傳送觸發pdu會話建立的訊息,3)ue收到後會將其發給ue上對應的應用,4)ue上的應用根據觸發訊息的內容來決定何時發起指定的pdu會話連線。具體流程見ts 23.502  章節 5.2.6.1。

smf支援ladn的pdu會話,ladn就是只在本地網路服務區才能訪問的dn;網路會在註冊流程和配置更新流程中將當前註冊區下的ladn發給ue。

smf負責檢查ue的會話請求是否和其訂閱資料一致;smf會從udm獲取ue的訂閱資料,這些資料有:

- 允許的pdu session type和預設的pdu session type

- 允許的ssc mode和預設的ssc mode

- qos資訊:session-ambr,預設5qi和預設arp

-計費方式

如果ue同時在3gpp和non-3gpp接入下都建立有pdu會話連線,那麼ue可以請求將乙個pdu會話從3gpp/non-3gpp移到non-3gpp/3gpp去。

ue給網路傳送pdu session establishment request訊息時,ue要提供pdu session id;pdu session id由ue分配,且在ue內具有唯一性。為了支援不同網路下的3gpp和non3gp接入的切換,pdu session id會被儲存在udm中。

不管是3gpp還是non-3gpp接入下,ue都是建立多條連線到同乙個dn的pdu會話連線,或者多條連線到不同dn的pdu會話連線。

ue可以建立多條連線到同乙個dn的pdu會話連線,且通過不同的upf連線到dn上。

ue建立的多條pdu會話連線,每條pdu會話對應的smf可以不同。

每條pdu會話的服務smf資訊會登記在udm中。

- n1口的終結點時amf,amf負責透傳ue和smf之間的nas sm訊息(基於pdu session id),nas sm 的響應訊息必須要和請求訊息相同的接入網傳送。

- smf負責處理nas的sm訊息。

- ue只能在rm-registered狀態下發起pdu會話流程

-乙個smf被選擇為某條pdu會話服務時,amf要保證跟這條pdu會話有關的所有nas sm訊息都是發給該smf去處理。

- pdu會話建立後,amf和smf都要儲存該pdu會話的接入型別

- amf根據smf的訂閱上報ue的位置資訊

- 當乙個pdu session被釋放時smf要通知amf

- 當乙個pdu session成功建立時,amf要儲存服務該pdu session的smf id,smf要儲存服務這個ue的amf id

- 某些n2信令(如切換相關的信令)可能會要求amf和smf執行相關的操作,此場景下amf負責保證amf和smf之間的協調,amf可以將sm n2信令**給對應的smf處理,amf是通過n2訊息裡的pdu session id找到對應的smf的,因為amf儲存了pdu session的服務smf id。

- 為了加快ng-ran去給不同的pdu type資料報應用合適的頭壓縮,smf應該給ng-ran提供pdu type和pdu session等資訊

可選擇啟用或者去啟用存在的pdu session的使用者面連線。

當upf收到乙個ue的下行資料報,但發現沒有下行n3隧道可以傳送資料報,則upf就會通知smf,smf就會通知amf去發起「網路觸發的service request 流程」,但是如果smf被導致ue不可達或僅優先順序業務可達而smf又不支援優先順序業務,那麼smf就不會通知amf有下行資料到達

為了支援到dn的可選擇路由功能和支援ssc mode 3,smf可以控制pdu session的資料路由使得這個pdu session可以同時有多個n6介面。每個n6介面的upf就稱為pdu會話錨點。

單pdu會話多pdu會話錨點功能和下面的功能相對應:

-在乙個pdu會話中使用上行分類器

-在乙個pdu會話中使用ipv6 multi-homing(多宿主)

對於型別為ipv4、ipv6、ipv4v6、ethenet的pdu session,smf可以在該pdu會話的資料傳輸路徑中插入乙個上行分類器(uplink classifier)(簡稱為「ul cl」);「ul cl」功能在upf中提供,其目的是將滿足業務過濾規則的資料報**到指定的路徑去,這就有點像路由表的作用。插入和刪除「ul cl」是由smf控制的,其通過n4口對upf進行操作,當然smf要靠upf的能力是否支援「ul cl」。

對於核心網內的「ul cl」資料**功能,ue是不感知的;ue完全不參與「ul cl」的插入和刪除。

當乙個「ul cl」被插入到一條pdu session資料通道中時,這條pdu session就有了多個pdu session錨點,這些錨點提供接入同乙個dn的多條不同的路徑。

「ul cl」的功能是將上行業務資料按照過濾器要求**到不同的pdu 會話錨點去,將該ue的多個錨點下來的下行資料合併。

「ul cl」執行過濾規則和決定資料報的路由;支援「ul cl」的upf可以負責計費業務統計、執行速率控制(session-ambr per pdu session)。

上圖展示了乙個pdu session擁有兩個pdu session 錨點的場景;上行分類器(ul cl)插在n3口終結點的upf上,錨點1和錨點2終結n6介面,上行分類器upf和錨點upf之間通過n9介面傳輸。

乙個pud會話可以關聯多個ipv6字首,這就是所謂的多宿主(multi-homed) pdu會話。多宿主pdu會話通過多個pdu會話錨點訪問乙個資料網路(dn)。各個pdu會話錨點對應的資料通道最後都會匯聚於乙個公共的upf,這個公共的upf具有「分支點」(branching point)功能,稱為分支點upf。分支點向上**上行業務包到不同的pdu錨點去、向下將各個錨點下來的資料合併。

分支點upf可以用於計費統計、速率控制(session-ambr per pdu session)。smf通過n4口控制在upf插入或者移除分支點,當然也要考慮upf的能力是否支援分支點功能。

多宿主pdu會話僅僅應用於ipv6的pdu會話;ue在請求建立型別為ipv6或ipv4v6的pdu會話時,ue要告知網路其是否支援multi-homed ipv6 pdu會話。

上圖是用於ssc mode 3的多宿主pdu會話示意圖,網路要切換接入網的錨點時,先建立乙個接入到同乙個資料網的新錨點(上圖的pdu session anchor 2),然後再釋放老的錨點(上圖的pdu session anchor1)。在這個錨點切換過程中,ue是可以獲得連續性服務的,業務不會受到影響的。

上圖展示了乙個pdu有兩個錨點訪問dn的場景。

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