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  • PDU会话释放过程用于释放与PDU会话关联的所有资源,包括: -基于 IP 的 PDU 会话分配的 IP 地址/前缀; 对于多宿主,可能包括释放多个前缀 -PDU 会话使用的任何 UPF 资源(包括 N3 / N9 终止点) - PDU 会话...

        PDU会话释放过程用于释放与PDU会话关联的所有资源,包括:

        -  基于 IP 的 PDU 会话分配的 IP 地址/前缀; 对于多宿主,可能包括释放多个前缀

        -  PDU 会话使用的任何 UPF 资源(包括 N3 / N9 终止点)

        -  PDU 会话使用的任何接入资源

        SMF 将 PDU 会话版本通知给与 PDU 会话相关的任何实体:PCF,DN(例如,在PDU会话建立时已进行DN授权)

     

    UE or network requested PDU Session Release for Non-Roaming and Roaming with Local Breakout

        UE 请求的 PDU 会话释放过程和网络请求的 PDU 会话释放过程。该过程允许 UE 请求释放一个 PDU 会话。 该过程还允许AMF,SMF 或 PCF 启动 PDU 会话的释放。 在 LBO 漫游的情况下,该过程与在非漫游情况下的过程相同,区别在于 AMF,SMF,UPF 和 PCF 位于受访网络中。

     Figure 4.3.4.2-1: UE or network requested PDU Session Release for non-roaming and roaming with local breakout

           

    1a. PDU Session Release Request 

        UE requested 触发的 PDU 会话释放, UE 通过传输 NAS消息(N1 SM容器(PDU会话释放请求(PDU会话ID),PDU会话ID))消息来启动 UE 请求的 PDU 会话释放过程。

    Message type: PDU SESSION RELEASE REQUEST

    Significance: dual

    Direction: UE to network

    Table 8.3.12.1.1: PDU SESSION RELEASE REQUEST message content

        NAS 消息由(R)AN 转发给 AMF,并带有用户位置信息的指示。

    RAN 到 AMF 的 PDU 会话释放 NGAP 消息

        该消息通过 N2 和 AMF 中继到与PDU 会话 ID 对应的 SMF。AMF 调用 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 服务操作,并将 N1 SM 容器与从(R)AN 接收到的用户位置信息(ULI)一起提供给 SMF。

     

    1b. PDU Session Release initiated by the PCF

        PCF 触发,PCF 上删除会话相关的所有 QoS 规则。PCF 可以调用第 4.16.6 节中定义的 SM 策略关联终止过程来请求释放 PDU会话。

     

    1c. Nsmf_PDUSession_ReleaseSMContext

        AMF 触发,在 UE 和 AMF 之间的 PDU 会话状态不匹配的情况下,AMF 可以调用 Nsmf_PDUSession_ReleaseSMContext 服务操作来请求释放 PDU 会话。    

     

    1d. N2 message(PDU Session ID, SM information)

         AN 触发,AN 可以决定向 SMF 指示与 PDU 会话相关的资源被释放,例如释放。 释放 PDU 会话的所有 QoS 流。

        在这种情况下,由SMF 决定是保持禁用了用户平面连接的 PDU 会话还是释放PDU会话。

     

    1e. PDU Session Release Trigger

        SMF 触发发起的 PDU 会话释放,在以下情况下,SMF 可能决定释放 PDU 会话:

        -  基于来自 DN 的请求(取消 UE 对 DN 的访问授权);

        -  根据UDM(签约更改)或 CHF 的请求;

        -  如果 SMF 从 AMF 接收到事件通知,表明 UE 不在 LADN 服务区域内

        -  基于本地配置的策略(例如,释放过程可能与SSC模式2 /模式3的UPF重新分配有关); 

        -  如果(R)AN 通知 SMF 在移动过程中 PDU 会话资源建立失败。

     

    1f. Nsmf_PDUSession_ReleaseSMContext

         AMF 可以使用释放指示来调用 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 服务操作,以请求释放 PDU 会话,其中释放 SM 上下文之前可能需要 N1 或 N2 SM 信令。

     

    2. N4 接口

        SMF 释放分配给 PDU 会话的 IP 地址/前缀,并释放相应的用户平面资源:

      2a. N4 Session Release Reques

        SMF 将 N4 会话释放请求(N4会话ID)消息发送到 PDU 会话的 UPF。UPF 将丢弃 PDU 会话的所有剩余数据包,并释放与N4 会话相关的所有隧道资源和上下文。

      2b. N4 Session Release Response

        UPF通过向SMF发送N4会话释放响应(N4会话ID)消息来确认N4会话释放请求。

        如果有多个与 PDU 会话相关联的 UPF(例如,由于插入了UL CL或分支点),则为每个 UPF 执行会话释放请求过程(步骤2a和2b)。

     

    3. 如果 PDU 会话释放是由 PCF 和 SMF 发起

        如果 PDU 会话释放是由 PCF 和 SMF 发起的,并且 AMF已通知 SMF UE 不可访问,例如: 由于 UE 处于 MICO 模式或定期注册失败,因此该过程在步骤11中通过 SMF 通过调用 Nsmf_PDUSession_SMContextStatusNotify 通知 AMF 释放 PDU 会话来继续进行。步骤3的其余部分和步骤 4-10 将被跳过。

        如果 PDU 会话释放过程是由上述步骤1a,1b,1d或1e触发的,则 SMF 将创建一个包含 PDU 会话释放命令消息(PDU会话ID,原因)的N1 SM。原因可以指示触发以相同的特征建立新的 PDU 会话(例如,当调用与 SSC 模式2相关的过程时)。

        如果 PDU 会话的用户平面连接被激活,则 SMF 发送给 AMF 的消息应包括 N2 SM 资源释放请求。如果未激活 PDU 会话的用户平面连接,则 SMF 发送给 AMF 的消息不应包括 N2 SM 资源释放请求。

      3a. Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 

        (如果PDU会话释放是由 UE 在步骤 1a 中启动的,或者是由(R)AN在步骤1d中触发的),则 SMF 用Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 响应(N2 SM资源释放请求,N1 SM容器(PDU会话)来响应AMF 释放命令))。

        如果 PDU 会话释放由 UE 启动并且 PDU 会话的 UP 连接处于活动状态,则包括 N2 SM 资源释放请求。

      3b. Namf_Communication_N1N2MessageTransfer

        如果 PDU 会话释放是由 SMF 或 PCF 启动的,则 SMF 会调用 Namf_Communication_N1N2MessageTransfer 服务操作(N1 SM 容器(PDU会话释放命令),跳过指示器)。

        如果 PDU 会话的 UP 连接处于激活状态,则 SMF 还应在 Namf_Communication_N1N2MessageTransfer 中包括 N2 资源释放请求(PDU会话ID),以释放与 PDU 会话相关的(R)AN资源。

    SMF 到 AMF 的 N1N2 消息-第一部分
    SMF 到 AMF 的 N1N2消息-N1 SM 消息
    SMF 到 AMF 的 N1N2消息-N2 SM 消息

        skip indicator 指示 AMF,是否可以跳过向 UE 发送 N1 SM 容器(例如,当UE处于CM-IDLE状态时)。SMF在Namf_Communication_N1N2MessageTransfer中包含“跳过指示器”,但在触发过程以SSC模式2更改PDU会话的PDU会话锚时除外。SMF 在 Namf_Communication_N1N2MessageTransfer 中包含“ skip indicator”,但在触发过程以 SSC 模式2 更改 PDU 会话的 PSF 时除外。

        如果 UE 处于 CM-IDLE 状态,并且 Namf_Communication_N1N2MessageTransfer 服务操作中包含“skip indicator”,则 AMF通过向 SMF 发送 Namf_Communication_N1N2MessageTransfer 响应消息(“ N1 SM Message Not Transferred”)来确认步骤3b,并执行步骤4至10 被跳过。

       3c. Nsmf_PDUSession_ReleaseSMContext Response

        如果 PDU 会话释放是由 AMF 在步骤 1c 发起的,即 SMF 从 AMF 收到了Nsmf_PDUSession_ReleaseSMContext请求,SMF用 Nsmf_PDUSession_ReleaseSMContext 响应对 AMF 进行了响应。

        AMF 和 SMF 必须删除与 PDU 会话相关联的所有上下文(包括PDU会话ID),这些上下文被指示为在 UE 处释放。AMF 和 SMF 也应删除 SMF 在 AMF 上的任何事件订阅。跳过步骤4至11。

       3d. Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Response

        如果 PDU 会话释放是由AM F在步骤 1f 中发起的,即 SMF 从 AMF 接收到 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 请求,并带有释放指示,以请求PDU会话释放(例如,如 TS 23.501 [2]条款 5.15.5.2.2 中所述,由于网络切片实例的改变对于 UE 不再可用,SMF 用 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContex 对 AMF 进行响应,其中应包含 N1 SM container(PDU Session Release Command)

        如果 PDU 会话的 UP 连接处于激活状态,则 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext response 还应包括 N2 资源释放请求(PDU会话ID),以释放与 PDU 会话相关的(R)AN 资源。

     

    4. N2 Resource Release Request

        如果 UE 处于 CM-IDLE 状态,并且未指示“可以跳过 N1 SM 传递”,则 AMF 启动网络触发的 Service Request 过程,以将 NAS 消息(PDU Session ID,N1 SM container)发送给 UE,并且跳过步骤6、7。

        如果在步骤3中从 SMF 接收到的消息不包括 N2 SM 资源释放请求,则 AMF 将NA S消息(PDU Session ID,N1 SM container)发送给 UE,并跳过步骤6、7。

        如果 UE 处于 CM-CONNECTED 状态,并且在步骤3中从 SMF 接收的消息包括 N2 SM 资源释放请求,则 AMF 在步骤4中传输从 SMF 接收的 SM信息(N2 SM Resource Release request, N1 SM container)到(R)AN

    AMF 到 AN 的 NGAP 消息

     

    5. AN-specific response modification(including PDU Session Release Command)

        当(R)AN 已经接收到 N2 SM 请求以释放与 PDU 会话相关联的 AN 资源时,其与 UE 发出 AN 特定信令交换以释放对应的 AN 资源。

        在 NG-RAN 的情况下,NAS 消息以 RRC 消息发送给 UE,该 RRC 消息可以在 UE 释放与 PDU 会话有关的 NG-RAN 资源时发生。如果不需要释放 NG-RAN 资源(即PDU会话的用户平面被停用),则 NAS 消息以 RRC 消息的形式发送给 UE,该消息不释放与 PDU 会话相关的 NG-RAN 资源。

        在此过程中,(R)AN发 送在步骤5中从 AMF 接收到的所有 NAS 消息(N1 SM container (PDU Session Release Command))。

     

    6. N2 Resource Release Ack [Conditional]

        如果(R)AN 已收到释放 N2 SM 资源的 N2 SM 请求,则(R)AN 通过发送 N2 SM Resource Release Ack(用户位置信息,Secondary RAT 使用数据)消息到 N2 SM 资源释放请求来确认 N2 SM 资源释放请求。

    RAN 向 AMF 发送的 NGAP 消息

        如果 PLMN 已经配置了 secondary  RAT 使用情况报告,则 NG-RAN 节点可以提供 RAN 使用情况数据报告。

     

    7a. Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext(N2 SM info)

        AMF 向 SMF调用 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext(N2 SM Resource Release Ack(Secondary RAT usage data),用户位置信息)。N2 SM 消息类型为 PDU_RES_REL_REP

    AMF 调用 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext

    7b. Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext

        SMF 用 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 来响应 AMF。

    SMF 响应 AMF

     

    8. PDU Session Release Ack

        UE 通过在(R)AN 上发送 NAS 消息(PDU Session ID, N1 SM container (PDU Session Release Ack))来确认 PDU 会话释放命令。

    Table 8.3.15.1.1: PDU SESSION RELEASE COMPLETE message content

     

    9. N2 Uplink NSA transport [Conditional]

        (R)AN 通过向 AMF 发送 N2 NAS 上行链路传输(NAS消息(PDU Session ID, N1 SM container (PDU Session Release Ack)), User Location Information)来转发来自 UE 的 NAS 消息。

    RAN 到 AMF 的 Uplink transpor tNGAP 消息

     

    10a. Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext(N1 SM information)

        AMF 调用 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext((N1 SM container (PDU Session Release Ack, User Location Information)到 SMF。   

    AMF 发送 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 到 SMF

     

    10b. Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Response

        SMF 用 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 来响应AMF。步骤8-10可能在步骤6-7之前发生。

     

    11. Nsmf_PDUSession_UpdateSMStatusNotify(Release)

        如果执行了步骤3a,3b或3d,则 SMF 会等到它收到所需的对步骤3中提供的 N1 和 N2 信息的答复。

        SMF 调用 Nsmf_PDUSession_SMContextStatusNotify 通知 AMF 该 PDU 会话的 SM 上下文已释放。AMF 释放 SMF ID 和PDU 会话 ID,DNN 以及 S-NSSAI 之间的关联。

     

    12. SM Policy Association Termination

        如果将动态 PCC 应用于此会话,则 SMF 会调用第4.16.6节中定义的 SM 策略关联终止过程来删除 PDU 会话。

        SMF 通知已订阅与 PDU 会话更改有关的用户位置信息的任何实体。

        如果是 SMF 正在为关联的(DNN,S-NSSAI)为 UE 处理的最后一个 PDU 会话,则 SMF 通过Nudm_SDM_Unsubscribe(SUPI,DNN,S-NSSAI)服务操作。UDM 可以通过 Nudr_DM_Unsubscribe(SUPI,Subscription Data, Session Management Subscription data, DNN, S-NSSAI)从 UDR 取消订阅通知。

        SMF 调用包括 DNN 和 PDU 会话ID在内的 Nudm_UECM_Deregistration 服务操作。UDM 删除它在 SMF 标识与关联的 DNN和 PDU 会话 ID 之间存储的关联。UDM 可以 通过 Nudr_DM_Update(SUPI,Subscription Data, UE context in SMF data)更新此信息。

     

    总结: PDU Session Release 触发的场景

        -  UE requested

        -  PDU Session Release initiated by the PCF

        -  UE 和 AMF 之间的 PDU 会话状态不匹配的情况下,AMF 可以调用 Nsmf_PDUSession_ReleaseSMContext 服务操作来请求释放 PDU 会话

        -  (R)AN may decide to indicate to the SMF that the PDU Session related resource is released

        -  SMF 发起的 PDU 会话释放

     

        LBO, Local Breakout 漫游接入,指漫游用户通过拜访网络的接入获取相应的业务,业务的提供者可以是归属网络,也可以是拜访网络。

        HR, Home routed漫 游接入,指漫游用户通过归属网络的接入获取归属网络提供的业务

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  • 5G PDU会话管理简介(一)

    千次阅读 多人点赞 2020-07-05 20:14:16
    1、PDU会话的作用 PDU会话为5G UE与DN之间提供数据连通性, UE的所有数据流量都必须通过PDU会话来承载。换句话说,UE发送数据流量之前,应当先建立PDU会话PDU会话必须由UE发起创建,核心网接受UE的请求并分配...

    1、PDU会话的作用

    PDU会话为5G UE与DN之间提供数据连通性, UE的所有数据流量都必须通过PDU会话来承载。换句话说,UE发送数据流量之前,应当先建立PDU会话。

    PDU会话必须由UE发起创建,核心网接受UE的请求并分配相应的控制面和数据面资源后,UE才可以与DN之间传输数据。UE可以根据其业务需求向核心网请求创建多个PDU会话。

    2、基本概念

    PDU SessionPDU会话,为UE与DN之间提供PDU连通性的关联

    DN数据网络,UE想访问目标网络,属于5GS以外

    S-NSSAI单个网络切片,在网络信令中S-NSSAI指代一个网络切片实例,在实际网络环境中,可以将网络切片实例理解为一组网络资源的集合,比如某(1个AMF+1个SMF+4个UPF+……)构成一个网络切片实例。

    SSC mode服务连续性模式,5GC可以提供3种模式,不同模式下UE将获得不同服务连续性体验。

    PSAPDU会话锚点,指存在DN出口的UPF。通常一个PDU会话至少有一个PSA,在使用UL CL时可以有多个PSA。

    UL CL上行分类器,承担将UE的上行流量分流并将下行流量汇聚角色的UPF

    3、PDU会话的基本属性

    当收到UE的PDU会话建立请求,5G核心网该接受呢还是拒绝呢?若接受又该建立一个怎样的PDU会话?SMF需要获取两个外部信息来做判断:1)UE的PDU会话建立请求消息;2)UE所代表的用户与运营商之间的签约信息。

    这些信息的一些重要内容如下表所示。

    PDU Session Establishment Request

    Session Management Subscription data

    SUPIPDU session IDS-NSSAI(s)DNNRequested PDU Session TypeRequested SSC mode

    GPSIS-NSSAIDNNUE addressAllowed PDU Session TypesDefault PDU Session TypeAllowed SSC modesDefault SSC modeSubscribed-Session-AMBR

    SMF将对照UE的PDU会话建立请求中指定的信息与其用户签约信息是否相符。此外,UE提供的信息有缺失时,SMF可以通过签约信息补足建立PDU会话的必要属性的默认值。

    SMF必须要能确定唯一的PDU Session ID、DNN、S-NSSAI、SSC mode和PDU Session Type才能建立PDU会话。且PDU会话一旦建立后,这五个属性是不能变更的。

    PDU Session ID

    由UE分配,仅对本UE自己生效。UE必须提供

    PDU Session Type

    表示UE希望传输哪种类型的PDU,5GS可支持IPv4、IPv6、IPv4v6、Ethernet、Unstructured共五种类型。

    SSC mode

    表示UE希望使用哪种业务连续性模式,5GS可支持SSC mode 1、2、3共3种模式。

    DNN

    表示UE希望访问哪一个数据网络。

    S-NSSAI

    表示UE希望访问哪一个网络切片实例。

    值得注意的是,PDU会话只能由UE发起请求触发建立。 UE可以依靠URSP判断——每当出现新的业务网络访问需求时是否该新增建立一个PDU会话或沿用已有的PDU会话。UE可以通过本地配置或从PCF获取两种方式获得URSP。

    4、PDU会话的用户面数据通路

    PDU会话建立后的最可见特征是,向UE提供了一条去往DN的用户面数据通路

    UPF集成了核心网的所有用户面功能。UPF通过N3接口连接基站,通过N6接口连接DN。通常每个PDU会话需要一个或多个UPF,UPF之间通过N9接口相连。

    如下图所示,N3和N9两种接口其实很类似,都是通过GTP-U协议封装和传输用户PDU。UPF可以分为两种角色:无法直接到达DN的I-UPF和可直接到达DN的UPF(PSA)。对于每个PDU会话而言,I-UPF是可选的,而UPF(PSA)必须有(至少一个)。数据报文需要被转发至DN时,作为PDU会话通往DN的锚点,UPF(PSA)将剥去报文的GTP-U封装。

    SMF负责选择UPF。SMF选择UPF时的参考因素很多,通常比如:UPF支持的DN、UPF的服务范围(支持的tac范围)、UE当前位置、PCC规则指定的DNAI、各UPF负载情况等。

    如下图所示,UE建立了目的DN为DN1和DN2的两个PDU会话,SMF判断PDU会话1只需要1个UPF,为它建立的用户面路径为RANàUPFàDN1,SMF判断PDU会话2需要2个UPF,为它建立的用户面路径为RANàI-UPFàUPF(PSA)àDN2。

    5、PDU会话的用户面结构

    有了用户面数据通路之后,UE就可以利用此通路传输所有它想要传输的数据流了吗?答案是否定的。

    UE究竟可以利用PDU会话的数据通路传输哪些数据流是被核心网精心控制着的。核心网控制数据转发的最小粒度是SDF。每个SDF通常对应某种特征的一组访问,通常由PCF网元以PCC的形式定义。比如PCF可以把“由UE向某个目标IP网段的所有HTTP访问”定义在一个PCC规则里,并下发给SMF。

    引用3GPP TS23.501的经典图例,我们可以很好地理解PDU会话、QoS Flow和SDF之间的关系。从逻辑层面说:

    • 每个PDU会话至少包含一个QoS Flow,且可以包含多个QoS Flow
    • 每个QoS Flow至少包含一个SDF,且可以包含多个SDF
    • 每个SDF与PCF授权PCC规则一一对应,在单方向上与UPF上的一个PDR对应

    为了方便理解,我们可以这样认为——QoS Flow是控制面的概念,对UE、基站和UPF这些用户面实体而言它们是虚的,是看不见的。SMF通过下发各类规则,使得UE和UPF能为各个QoS Flow的流标记不同的QFI,使得QoS Flow在用户面具象化。如下图所示,当SMF在PDU会话中建立多个QoS Flow时,它为每个QoS Flow做了如下工作:

    • 向UPF下发PDR,并引用QER。引用多个相同QER的PDR被绑定在了同一个QoS Flow,它们的下行报文会被封装相同的QFI,这些流量在5G网络中将遇到相同的QoS待遇。
    • 向UE下发QoS rule,QoS rule的效果与UPF上的PDR是对称的。UE将根据QoS rule为上行流量标记QFI。
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  • - 一个UE发起的在3GPP和non-3GPP之间的PDU会话切换(PDU Session Handover) - 一个UE发起的从EPS到5GS的PDU会话切换 - 一个网络触发的PDU会话建立流程;此场景下,网络会给UE上的应用发送一...

    1 概要

    一个PDU Session Establishment可以对应于:

    - 一个UE发起的PDU Session Establishment流程

    - 一个UE发起的在3GPP和non-3GPP之间的PDU会话切换(PDU Session Handover)

    - 一个UE发起的从EPS到5GS的PDU会话切换

    - 一个网络触发的PDU会话建立流程;此场景下,网络会给UE上的应用发送一条Device Trigger Message消息,Device Trigger Message消息的载荷内容包含UE发起PDU session establishment Request的相关信息。此场景下的详细流程见TS23.502 4.13.2。

    2 非漫游或LBO漫游场景下的PDU会话建立流程

    上图来源于TS23.502 4.3.2.2.1,详细的每个步骤描述在参考文献章节里有。

    3 Home Routed漫游场景下的PDU会话建立流程

     

    上图来源于TS23.502 4.3.2.2.2,具体的每个步骤的描述,请参考协议。

     

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  • 5G PDU会话管理简介(二)

    千次阅读 2020-07-06 22:56:22
    SMF是PDU会话管理的核心,其他控制面网元配合SMF完成PDU会话管理。 SMF精心管控着PDU会话,SMF与AMF、PCF和UPF的联系最为基本。 1、AMF与SMF的关联 SM Context AMF是UE唯一的移动锚点,UE的会话管理相关信令必经...

    SMF是PDU会话管理的核心,其他控制面网元配合SMF完成PDU会话管理。

    SMF精心管控着PDU会话,SMF与AMF、PCF和UPF的联系最为基本。

    1、AMF与SMF的关联 SM Context

    AMF是UE唯一的移动锚点,UE的会话管理相关信令必经AMF透传给SMF。

    会话建立时,AMF通过调用SMF提供的服务接口在SMF上创建SM Context。UE和SMF之间的会话管理信令可以随着SM Context的创建、更新等服务消息透传。

    SMF借由SM Context维护着会话管理信令路径,换句话说,当来自SMF本身或UDM、PCF等网元触发SMF对PDU会话进行修改或释放流程时,SMF可借由SM Context决策出正确的AMF 实例将会话管理信令透传给UE。

    一个PDU会话只有一个SM Context。一个UE同一时间只能从一个AMF接入,若UE移动引起AMF变化(比如N2切换),SMF会更新SM Context以维护正确的会话管理信令路径。

    2、SMF与PCF的关联SM Policy Association

    SMF具备策略控制功能,以决定PDU会话究竟可以使用用户面资源到何种程度。

    SMF可以通过两种方式获取策略:

    1)本地配置;

    2)调用PCF提供的服务接口创建SM策略关联。

    通过SM策略关联,SMF获取到经PCF授权的会话类规则、PCC规则(1至多条)和策略控制触发器。会话类规则影响整个会话,PCC规则影响单个SDF,策略控制触发器提醒SMF在适当时机发起SM策略更新过程以实时获取新的策略。

    策略将影响SMF的行为,诸如

    1)识别业务流量和生成PDR;

    2)选择合适的UPF建立用户面路径;

    3)QoS flow的管理和生成QER;

    4)计费管理、用量监控和生成URR等等。

    3、SMF与UPF的关联  N4 Session Context

    SMF在明确了SM策略之后,便可以开始计算生成用户面转发规则,指导UPF转发。这些规则至少包含:

    1. 报文检测的规则
    2. 报文转发的规则
    3. QoS实施的规则

    SMF可以通过N4接口向UPF请求建立N4会话,通过N4会话下发这些规则,控制UPF进行数据报文转发。

    SMF通过N4节点类消息请求与UPF建立并维护N4偶联,建立了N4偶联的UPF接受SMF的管理。

    SMF通过N4会话类消息请求向UPF建立并维护N4会话,UPF建立N4会话后,会在本地创建一个N4会话上下文,里面存储SMF下发的PDR、FAR、QER等各类规则。

    1. PDR即报文检测规则,它包含一组packet-filter,它们负责筛选出具有相同特征的一组用户流量。PDR被应用在接口上,每个接口可以应用很多具有不同优先级的PDR,该接口收到的流量按优先级顺序依次匹配;
    2. FAR即报文转发规则,它指定怎么转发报文,比如加/解何种封装、转发至哪个接口、丢弃或缓存;
    3. QER及QoS实施规则,它指示对流量带宽限速、给报文标记某个QFI等QoS实施操作。

    举个最简单的例子,假设SMF向UPF下发了如下表所示的N4会话上下文,则表示UE的所有上行TCP/UDP流量都匹配PDR1,由于PDR1引用了FAR1,所以对UE的所有上行TCP/UDP流量进行“转发至‘core’接口”的处理。

    N4上下文

    PDR1:匹配access接口收到的TCP和UDP流量;引用FAR1

    PDR2:匹配core接口收到的TCP和UDP流量;引用FAR2,QER1

    FAR1:转发至"core"接口

    FAR2:缓存报文

    QER1:标记QFI 1

    不匹配任何PDR的报文,将被UPF丢弃。比如该例子中,UE发出的ICMP报文匹配不到任何PDR,所以UE是ping不通DN中的主机的。

    4、小结

    SMF与控制面各网元主要关系如下图所示。

    SMF维护的PDU会话的一些控制面重要信息如下表所示。

    SUPI PDU Session ID DNNS-NSSAISSC modePDU Session Type、UE IP address

    SM Context

    N4 Session Context

    SM Policy Association

    SM Context IDUE locationAMF instance IDGUAMIsmContextStatusUri

    N4 Session IDPDRsFARsBARQERsURRs

    SM Policy Association IDSession RulePCC RulesPolicy Control Request Triggers

    值得注意的是

    • 每个PDU会话都有1个SM Context、1-N个N4 Session Context(取决于用户面路径长度)、0-1个SM Policy Association
    • PDU Session ID是UE分的,范围0-15,如果没有SUPI,光凭PDU Session ID是区分不开PDU会话的。而N4 Session ID的范围很大,可以将UPF上的所有会话都区分开
    • 每个N4 Session Context中,具有1-N个PDR,1-N个FAR、0-1个BAR、1-N个QER、0-N个URR
    • 每个SM Policy Association中,具有1个Session Rule、1-N个PCC Rule、0-N个Policy Control Request Triggers

     

     

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  • 5G PDU会话管理简介(三)

    千次阅读 2020-07-07 21:13:06
    PDU会话建立时,SMF会参考很多因素选择UPF,比如:UPF支持的DN列表、UPF的服务范围(tac列表)、UPF支持的SSC模式、UPF负载、UE当前位置等等。选择的策略可能不是一成不变的,而各个厂家的具体实现也都不一样。 ...
  • 5GC PDU Session Establishment PDU会话建立流程

    万次阅读 多人点赞 2020-01-13 20:22:11
    5G网络以数据包的形式将终端(UE)和外部网络之间发送和接收的数据进行传送,通常把这些用户的数据包叫做PDU(Packet Data Unit),这些PDU可以是IP的、Ethernet、和非结构化Unstructured的,并且用DNN(Data ...
  • 38415-g00-NG-RAN-PDU会话用户平面协议.docx 3GPP标准协议 中英文双语版 方便大家学习和查阅
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  • 5G PDU会话管理简介

    2021-02-05 17:04:32
    https://blog.csdn.net/weixin_41834014/article/details/107190472
  • 如果 UE 请求 PDU会话修改以将 PDU会话修改为永远在线 PDU 会话,则 SMF 将在 PDU 会话修改命令中包括“永远在线 PDU 会话授权”指示,以指示是否要进行PDU会话。是否通过 PDU 会话修改命令中的 Always-on PDU ...
  • 二、PDU PDU是Protocol Data Unit的简写,中文翻译为协议数据单元,是分层网络结构中对等层次之间传递的数据单位: 在分层网络结构的消息传输系统的每一层都将建立协议数据单元(PDU),每层都有自己的PDU 下层PDU...
  • PDU简介 PDU的建立过程
  • 此处SMF获取的是会话管理签约数据,涉及到的请求消息为:Nudm_SDM_Get Request和Nudm_SDM_Get Response。 该步骤的基本原理和AMF获取签约数据一样,先是下载签约数据,之后订阅签约数据变化。如果UDM中数据发生变化...
  • 1.3.2.3.2 SMF选择 AMF根据UL NAS TRANSPORT消息的Request Type IE的取值是否为"initial request"来判断是不是需要创建PDU会话,并检查UL NAS TRANSPORT消息中的PDU Session ID是不是已经被别的PDU会话占用了。...
  • PDU Session Anchors

    千次阅读 2018-10-19 18:37:43
    在同一时刻,UE可以建立多条到同一个DN或不同DN的PDU会话;建立到同一个DN的多个PDU会话时,通过不同的UPF;每条PDU会话对应的SMF可以不同。 为了支持到DN的可选择路由功能或支持SSC mode 3模式,SMF可以控制PDU ...
  • 5G NGC — 会话管理模型 — PDU Session

    千次阅读 2021-02-26 12:17:43
    文章目录目录5G 的会话管理模型PDU SessionPDU Session 的类型DNN 的作用UE IP 地址的分配方式 5G 的会话管理模型 5G 对会话管理模型进行了较多的优化和扩展,包括: 隧道模型从 Bearer(承载)粒度改为了 Session...
  • [5GC]SMF会话管理功能

    2021-02-20 13:28:37
    PDU会话的属性 S-NSSAI和DNN 网络切片标识&数据网络名称 S-NSSAI中存在DNN配置,如果不存在则使用切片中的默认值 PDU会话建立 SMF检查UE的请求和UE的签约数据 PDU会话修改 PDU会话释放 ...
  • 5G网络将终端和外部网络之间建立的通路,称为一个 PDU Session(会话) 5GC PDU 会话建立流程概述 与 4G 主要区别是 5GC 中没有 EPS 承载的概念,取而代之的是缺省 Qos Flow PDU 会话建立可以是终端开机时伴随注册...
  • 5G系统——会话管理

    万次阅读 多人点赞 2018-08-16 11:20:44
    PDU连接业务通过UE发起PDU会话的建立来实现。一个PDU会话建立后,也就是建立了一条UE和DN的数据传输通道。 每个S-NSSAI的订阅信息可能会包含一个默认DNN和多个DNN,当UE发起PDU Session Establishment Request时...
  • 5G信令4——会话删除

    2020-02-11 16:10:02
    删除PDU会话可以释放相关资源如IP地址/前缀、UPF相关的N3、N6、N9接口隧道资源、以及空口相关的会话资源。 PDU会话的释放可以由如下几种方式触发: UE触发:如UE去附着 PCF触发:如PCF上删除会话相关的所有QoS...
  • 一个PDU会话的SSC模式在其生命周期期间不会改变。 下面的三种模式会在下个章节中进一步详细说明: 对于SSC模式1,网络会维持提供给UE的连通性服务。对于IPv4、IPv6或IPv4v6类型的PDU会话,IP地址会被维持。 对于SSC...
  • 5G信令3——会话更新

    2020-02-11 15:05:29
    UE触发:UE发起PDU会话修改流程以更新QoS相关操作(类似LTE中UE发起的专用承载建立、更新、删除) PCF触发:PCF修改已存在会话的策略触发会话更新,如AF触发QoS规则的增、删、改 UDM触发:UDM修改已存在会话的订阅...
  • 5G信令5——会话资源释放

    千次阅读 2020-02-11 17:20:23
    为保证数据面资源的有效利用(主要是gNB的空口资源),当UE PDU会话长期无数据传输时,SMF控制数据面相关网元gNB、UPF释放相关资源同时保留会话,当UE或网络侧数据到达时快速恢复数据传输。 SMF在创建、更新会话时...
  • 什么是5G会话管理功能(SMF)

    万次阅读 2019-08-01 16:26:17
    SMF主要负责与分离的数据面交互,创建、更新和删除PDU会话,并管理与UPF的会话环境(session context)。 UE和gNB采用NGAP(Next Generation Application Protocol)协议传递NAS(Non Access Stratum)消息,经由...
  • 学习5G知识,势必要去阅读相关的技术标准,而纯英文的标准协议对于初学者来说是个门槛。 个人在学习5G标准3GPP TS 29244-g30过程...5.13.6 Ethernet PDU session anchor relocation以太网PDU会话锚重定位 The UPF (P.
  • 学习5G知识,势必要去阅读相关的技术标准,而纯英文的标准协议对于初学者来说是个门槛。 个人在学习5G标准3GPP TS 29244-g30过程中...5.20.4 Handling of GBR traffic of a MA PDU sessionMA PDU会话的GBR流量处理 5.
  • 学习5G知识,势必要去阅读相关的技术标准,而纯英文的标准协议对于初学者来说是个门槛。 个人在学习5G标准3GPP TS 29244-g30过程中,也...5.20.5 Access type of a MA PDU session becoming (un)availableMA PDU会话.
  • 当用户通过终端设备(UE)连接互联网,在PDU会话创建流程中,UE与APN(互联网或其它OTT应用)之间会建立起一个PDN连接,这个PDN连接的用户面路径是一条包括UE与eNB(4G基站)之间的Uu口(空中接口)、eNB与SGW之间的...
  • NF网元介绍之SMF

    千次阅读 2019-06-24 10:53:45
    功能 交互 服务 ...该服务在PDU会话上运行...-在收到AMF发送的带有NAS SM消息的N1消息通知后,为PDU会话创建、修改和删除SM上下文;SM上下文表示NF服务使用者(例如AMF)与PDU会话的SMF之间的关联; -检索PDU会...
  • 5G系统——SSC模式

    千次阅读 2018-08-15 17:18:38
    摘要 SSC模式是会话和服务连续模式(Session and Service...一个PDU会话的SSC模式在该PDU会话的整个生命周期内不会改变,也就是说一条PDU连接在起建立时设置为SSC mode-X,那么这条PDU会话的模式是不能修改的,直至...

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