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[5GC]《5G核心網-賦能數字化時代》| 6.1 PDU會話的概念概述到資料網絡(DN)的連接配接服務

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概述

5G系統的一個關鍵功能:為UE提供一個到達DN的連接配接

會話管理功能(SMF)職責:

  • 設定UE到DN的連接配接
  • 對該連接配接的使用者面進行管理

5G系統的設計目标是支援大量的5G案例:

  • 支援不同的PDU類型
  • 多個可選的SSC方案
  • 靈活的使用者面架構

到資料網絡(DN)的連接配接服務

基礎PDU會話連接配接

為了連接配接到DN,UE需要發起一個PDU會話建立的請求

  • 連接配接的目的地由UE提供,提供形式是一個DNN,該DNN是目标DN的代号
  • DNN可以是連接配接到網際網路的營運商自定義DNN
  • DNN也可以是知名DNN,比如去往IMS網絡的DNN

下圖描繪了一個簡化的PDU會話建立流程

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對該流程圖的簡述:

UE通過基站和AMF向SMF發起PDU會話請求

SMF接到請求後從UDM擷取該UE的訂閱資料

SMF接到請求後從PCF擷取針對該類型使用者的政策規則

SMF接到請求後與UPF建立會話以建立使用者面連接配接

SMF向基站發起無線資源請求

基站接到請求後設定相應的無線資源并回複SMF的請求

SMF接到回複後更新UPF以建立UPF到基站的隧道

最終生成一條隧道:UE<->AN<->UPF

UE通過該隧道到達UPF以連接配接到目标DN

在PDU會話建立過程中,相應的使用者面連接配接(UE<–>DN)将被激活

該使用者面連接配接的作用:

  • 傳輸PDU(Protocol Data Units)
  • PDU是PDU會話上被運載的終端使用者的協定類型
  • PDU的類型取決于PDU會話的類型(例如,IP資料包或者以太網幀)

傳輸網,PDU會話和應用流量之間的關系

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總結一下PDU會話的概念:

PDU會話是UE和指定DN之間的一條邏輯連接配接,為UE提供到DN的使用者面連接配接

下面我們來探讨PDU會話,應用層的會話和更底層傳輸之間究竟是什麼樣的關系

僅從應用層資料和底層的實體媒體來看,應用和底層存在兩種承載關系,

  • 一個是承載于無線資源上的應用資料
  • 另一個則是承載于光纖,伺服器和路由器交換機(即有線資源)之上的應用資料

從圖6.2中發現,有線資源承載中隻有一部分承載了PDU會話,也就是說UPF到DN之間的連接配接不再受到PDU會話的影響;同時,PDU會話也不全承載在有線資源上,有一部分存在于無線資源之上。也就是說PDU會話是一種核心網範疇的連接配接概念,無視其下層的資源形式(有線或者無線)。那麼,PDU會話跟整個5GS之間是一種怎樣的關系呢?建立PDU會話對5GS意味着什麼呢?它跟數通中的傳輸協定又有怎樣的共同點和差別?下面我們來找到這些問題的答案

使用者面連接配接(PDU會話)是獨立于5GS中的其他網元之間的連接配接的

這種通過PDU會話的形式建立出隧道的方式存在的原因:

  • 将終端使用者的PDU會話層從傳輸網中解耦開
  • 營運商可以使用任意一種傳輸協定來承載PDU會話層

傳輸網絡可以通過部署例如MPLS,Ethernet,無線點到點連接配接等方式提供IP傳輸服務

是以傳輸裝置(交換機和路由器等)無法感覺使用者層面的流量,而是經過聚合之後的流量,也就是說傳輸層裝置隻能針對聚合後的流量進行各種操作(比如差異化服務DiffServ)

多PDU會話

一個UE可能同時建立多個PDU會話:

如下圖所示,是一個UE同時發起3個PDU會話的示意,這3個會話分别連接配接到不同的DN,分别是Internet,IMS和其他網絡(比如某企業的區域網路)

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UE還可以同時發起多個去往相同DN的PDU會話

具體場景需要另外說明

PDU會話的屬性

下表列出了PDU會話的幾個主要屬性,DNN已在上文提到過

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PDU會話的屬性基本都是在PDU會話建立過程中生成的并且在PDU會話的真個生命周期中都不可變,但是有幾個附加屬性則可以在PDU會話的生命周期中動态地改變,例如施加在各個PDU會話的PCC規則

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