PDU Session - ianchen0119/Introduce-to-5GC GitHub Wiki

PDU (Packet Data Unit) Session 是為 UE 與 DN (Data Network) 提供 PDU 連線服務的資料通道。 PDU Session 有以下幾種類型：

  • IPv4
  • IPv6
  • Ethernet
  • Unstructured

與 PDU Session 有關的 Procedure 有：

1. PDU Session Establishment

PDU Session Establishment 在很多情況下都會觸發，像是：

  1. 為了建立一個新的 PDU Session
  2. 從 4G 網路 Handover 已經存在的 PDU Connection
  3. 在 3GPP 與 Non-3GPP 之間的 PDU Session 做切換
  4. 為了緊急服務註冊的 PDU Session

2. PDU Session Release

PDU Session Release 用於釋放與指定 PDU Session 有關的資源，包括：

  1. 為了 IP-based PDU Session 分配的 IP Address 或是 Prefix
  2. 任何有關該 PDU Session 的 UPF 資源（N3 或是 N9 Interface）

3. PDU Session Modification

當 UE 與核網之間流通的 QoS parameters 修改時，該流程就會被觸發。 觸發 Modification 的角色可以是 UE 也可以是核網端，核網端會在相關的 Policy 修改時由 PCF 通知 SMF 觸發該流程。

作者的話： 上面提到的 Policy 修改場景可以想成是使用者向電信業者修改了電話資費，所以新的資費對應到的 QoS 設定會需要套用到核心網路端。

PDU Session 中的 QoS

QoS Flow 是 PDU Session 裡面的最小單位，一個 Session 可以有很多個 QoS Flow，每一個 QoS Flow 都有不同的上下行流量設定。

image

上圖取自 https://www.5gworldpro.com/5g-knowledge/what-is-pdu-session-in-5g.html。

以上圖為例，UE 一共建立了兩個 PDU Session，一個用於 Internet 連線，一個用於 IMS Voice。

作者的話： DRB: Data Radio Bearer 是 UE 與基地台之間的乘載，每一個 DRB 都會有基地台為它分配的 DRB ID。

與 PDU Session 相關的 IE

1. S-NSSAI

用於識別該 PDU Session 屬於哪一塊網路切片。

2. PDU Session ID

儲存於 UE 與核心網路之間的 Identifier。

3. Request Type

在本文的最一開始有提到，PDU Session 共有：

  • IPv4
  • IPv6
  • Ethernet
  • Unstructured

4 個類型，Request Type 就是用來表示 PDU Session 類別的 IE。

4. DNN

表示該 PDU Session 提供連線的網路名稱。

5. User Plane Security Information

表示是否對 PDU Session 啟用加密與完整性保護。

6. SSC Mode (Service and Session Continuity mode)

SSC Mode 用於保證 PDU Session 服務的連續性。

5G System 支援三種不同的 SSC Mode，當 PDU Session 被建立時會被指定其中一個 SSC Mode，在整個 Session 的生命週期中 SSC Mode 都不會被改變。

  • Mode 1

    從始至終 UE 都不會改由其他 UPF 服務。

  • Mode 2

    如果 UE 要更換 Serving SMF 或是 UPF，需要先釋出當前的 PDU Session，等待釋放後才能建立新的 Session。

    TS 23.502 4.3.51 有針對 SSC Mode 2 下 ULCL 的流程圖。

  • Mode 3

    比起 Mode 2，Mode 3 允許 UE 先建立新的 PDU Session，再將原本用來服務的 Session 釋出，在這個模式下的服務性應當是最好的。

    補充： SSC Mode 3 僅支援 IP Type 的 PDU Session，接入的話可以是 3GPP 或是 Non-3GPP 類型。