5GC中SMF触发规则与应用场景分析

(整期优先)网络出版时间:2023-04-18
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5GC中SMF触发规则与应用场景分析

孙鑫

中国联合网络通信有限公司济南软件研究院  山东济南

摘要:5G技术是一种新型的通信技术,它采用了先进的无线网络架构,可以提供更快、更稳定的数据传输速度和更低的延迟。其中,5G SMF(Session Management Function)是5G核心网中的一个重要组成部分,它负责管理用户设备与网络之间的通信会话。在5G网络中,SMF触发规则是指SMF根据特定的条件或事件触发相应的操作或处理过程。本文主要结合3GPP规范,分析探讨SMF触发规则定义和使用场景。

关键词:SMF触发规则、SMF规则定义

引言:3GPP规范中定义的SMF触发规则包括基于流计费的触发器(Flow Based Charging (FBC) triggers)和基于QoS计费的触发器(QoS flow Based Charging (QBC) triggers ),由于当前运营商主要采用基于QoS的计费,因此本次主要讨论基于QoS的计费触发器规则。

5GSA核心网由SMF执行融合的在线和离线计费,并与CHF通过Nchf接口交互。为了提供诸如信用控制,账户,计费和统计等概述的管理活动所需数据,SMF需要提供如下场景的融合计费:

-PDU Session粒度的计费数据;

-PDU Session内业务数据流粒度的计费信息

融合计费包含配额管理和上报使用量。

SMF应支持上报计费事件给CHF(融合计费网关),CHF生成CDR。计费条件满足时,SMF向CHF发送Charging Data Request。保持采用费率组(Rating Group 简称RG)进行配额管理,上报层级可以是RG或者RG+SID,这个由PCC规则定义。根据3GPP 32290协议采用集中或分布单元确定和集中批价方式,实现基于PDU Session的融合计费。

SMF使用初始 Charging Date Request/Response消息触发计费会话;更新 Charging Date Request/Response消息更新计费会话;去活 Charging Date Request/Response消息去激活计费会话

按照3GPP规范,PDU会话计费,时间测量应该从PDU会话激活开始,同时SMF需要支撑计费消息上报和缺省触发场景,下表汇总了SMF需要支持的缺省的触发场景集合以及对应分类。针对即时上报类别,表格中也列出了对应的计费请求消息类型:

触发条件

触发层级

缺省分类

是否允许CHF变更分类

是否允许CHF使能

即时上报消息类型

PDU会话创建

PDU session

Immediate

Not Applicable

Not Applicable

Charging Data Request [Initial]

业务数据流开始且不存在该业务流对应的计费会话

RG

Immediate

No

No

计费条件改变

Charging Data Request [Update]

QoS 改变

PDU session/ RG

Deferred

Yes

Yes

User Location 改变

PDU session/ RG

Deferred

Yes

Yes

Serving Node 改变

PDU session/ RG

Deferred

Yes

Yes

UE出现的存在上报区域改变

PDU session/ RG

Deferred

Yes

Yes

3GPP PS Data off状态改变

PDU session/ RG

Deferred

Yes

Yes

费率时间改变

PDU session/ RG

Deferred

No

No

用户时区变更

PDU session/ RG

Immediate

Yes

Yes

PLMN 变更

PDU session/ RG

Immediate

Yes

Yes

RAT类型改变

PDU session/ RG

Immediate

Yes

Yes

Session-AMBR 改变

PDU session

Immediate

Yes

Yes

UPF增加

PDU Session

Immediate

Yes

Yes

UPF移除

PDU session

Immediate

Yes

Yes

PDU会话门限

PDU会话时间门限到

PDU session

Immediate

No

Yes

PDU会话流量门限到

PDU session

Immediate

No

Yes

PDU会话事件门限到

PDU session

Immediate

No

Yes

计费条件改变门限到

PDU session

Immediate

No

Yes

RG门限

RG时间门限到

RG

Deferred

Yes

Yes

RG流量门限到

RG

Deferred

Yes

Yes

RG事件门限到

RG

Deferred

Yes

Yes

配额管理

时间配额阈值到

RG

Immediate

No

Yes

流量配额阈值到

RG

Immediate

No

Yes

单元配额阈值到

RG

Immediate

No

Yes

时间配额耗尽

RG

Immediate

No

Yes

流量配额耗尽

RG

Immediate

No

Yes

单元配额耗尽

RG

Immediate

No

Yes

QVT超时

RG

Immediate

No

Yes

QHT超时

RG

Immediate

No

Yes

CHF触发重授权

RG

Immediate

No

No

新开始的业务,对应的RG没有配额

RG

Immediate

No

No

其他场景

业务数据流结束——给定业务费率组的最后一个业务流

RG

Immediate

No

No

管理干预

PDU session

Immediate

No

No

未使用配额计时器超时

PDU session

Immediate

No

Yes

Charging Data Request [Termination]

PDU会话中止

PDU session

Immediate

No

No

CHF响应用户会话结束

PDU session

Immediate

No

No

收到CHF发送的丢弃请求

PDU session

Immediate

No

No

针对以上表格内容,需要关注以下几点:

1、根据3GPP规范,触发器级别分为PDU级别和RG级别,PDU级别主要用于离线计费模式,RG级别主要用于在线计费,当前运营商普遍采用RG级别计费,可以更精准的控制计费维度;

2、触发器可以分为立即上报和延迟上报两类,当选择立即上报时,当达到触发条件,SMF立即上报计费话单,当选择延迟上报时,SMF只进行记录,当下一次立即上报条件触发时,SMF上报计费消息,并将延迟触发信息放在计费话单中;

3、是否允许变更分类代表融合计费功能CHF是否可以变更触发器级别;

4、是否允许CHF使能代表是否可以改变上报级别,例如默认延迟上报改为立即上报;

在用户使用流量过程中,主要集中在会话更新流程中,因此需要重点关注会话更新流程中支撑的触发规则,目前主要可以分为条件改变、门限和配额三类,其中门限和配额从4G开始就一直使用,由于控制范围较大,无法精细控制用户,因此随着5G提出更多的个性服务,均需要在条件改变触发器上下功夫。

结束语:

本文主要分析了3GPP规范中5G SA模式下SMF提供的触发器类型,运营商可根据流量消息触发规则,精准控制流量,细分用户群体,为用户提供定制化的服务。

参考文献:

3GPP TS 23.503 3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Services and System Aspects;Policy and Charging Control Framework for the 5G System; System Architecture for the 5G System;