5G PDU SESSION流程介绍和详解
wptr33 2024-12-12 15:22 18 浏览
引言
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,其中PDU 包含是IP的、Ethernet、和非结构化三种类型,PDU session建立过程是由UE侧发起的,目的是在UE和DN之间建立一条新的PDU session,即终端和外部网络之间的数据通道
与4G网络相比,在4G EPC网络模式下,终端在attach注册的过程中会建立至少一条默认承载default bear且默认承载一直存在,而5G则不需要这样,当终端在5GC发起注册register流程时,无需建立默认承载,只有当5G UE有业务需求时,才通过主动发起PDU session请求流程建立数据通道,那如果当核心网有业务需求时,会通过下发paging消息通知终端,终端通过触发Service request流程建立数据通道。
图1表示UE和5GC SMF之间PDN session建立,以下会分别对这几个流程进行介绍
终端发起PDN Session Establishment request,建立会话请求
UE请求建立PDU会话,这条消息包含在NAS消息中的N1 SM container。PDU Session Establishment Request主要内容有:PDU Session ID、Requested PDU Session Type、Request SSC mode。AMF是不解析N1 SM container的内容的,但AMF也会获知一些在NAS中有关SM的信息,如:S-NSSAI(s)、PDU Session ID、Request Type以及DNN。详细信元介绍可参考3gpp 24501协议 table 8.3.1.1.1,以下针对关键信元进行说明。
PDU Session ID:其中“PDU Session ID”标识申请建立的PDU会话的ID,此ID对每个终端来说是唯一的,编号范围仅限此UE
PTI(Procedure transaction identity): 对于每一条session来说PTI是唯一的
PDU Session Type:5G支持三种类型的PDN session包括IP或者以太网或者非结构化三种类型。其中IP类型会话包含IPV4,IPV6和IPV4V6
SSC Mode(SSCmode1,SSCmode2和SSC mode3):5GS支持有三种不同的session and service continuity (SSC) modes;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,直至其被去激活都是SSC mode-X
SM PDU DN Request Container : This include Authorization information to access DN,包含安全认证相关的信息
DNN:Data Network Name,类似于LTE中的APN. 代表UE想要接入的data service name
Maximum number of supported packet filters:当PDN session type为IP会话时,终端将携带这条消息,通知网络终端支持大于16 packet filters
Always-on PDU session requested:如果终端建立一条永久在线的PDU session ,将携带此信元
Table 8.3.1.1.1: PDU SESSION ESTABLISHMENT REQUEST message content
UE-requested PDU session establishment procedure accepted by the network,网络激活PDN SESSION
当网络接受终端发起的会话请求流程,将发送一条PDU SESSION Establishment accept消息发给给终端,终端收到后建立PDN session上下文。
QoS flow descriptions IE:
QoS流是PDU会话中最精细的QoS区分粒度,这就是说两个PDU会话的区别就在于它们的QoS流不一样(具体一般就是QoS流的TFT参数不同);在5G系统中一个QoS流ID(QFI)用于标识一条QoS流;一个QoS流是“GBR”还是“Non-GBR”取决于它的QoS配置;一个QoS流的QoS配置包含的QoS参数如下:
(1)每条QoS流的QoS配置都会包含的QoS参数:5QI、ARP每条Non-GBR QoS流的QoS配置可能还会包含参数:反射Qos属性(RQA)
(2)每条GBR QoS流的QoS配置还会包含参数:保证流比特率(GFBR)、最大流比特率(MFBR)
(3)每条GBR QoS流的QoS配置可能还会包含:指示控制、最大丢包率
对于IP类型或ethenet类型的PDU会话,默认QoS规则是在PDU会话中唯一的一个包过滤集可以包含允许所有UL的包过滤器的QoS规则,协议上这句话说得非常拗口,可以用类比路由表的方式去理解,就是默认QoS就可配成和默认路由一样,一个数据包所有路由都不满足时,就从默认路由走。默认QoS规则是可以配置为允许通过所有上行包,不是必须配置为允许通过所有上行包。
Session AMBR:最大允许比特率的Session AMBR(Aggregate Maximum Bitrate,聚合最大比特率)和表示一个UE的最大允许比特率的UE AMBR如何在DC时进行分配与计算
PDU address:当创建一条PDU SESSION且session type为IP类型的路由,网络侧会给终端分配一个IP地址
selected SSC mode IE:当UE发送的PDN session establishment request消息中包含 SSC mode,或者SMF配置中包含默认的SSC mode,则携带此消息信元
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