5G核心网技术基础自学系列 | 策略和计费控制

Posted 2022-11-18 COCOgsta

书籍来源：《5G核心网 赋能数字化时代》

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5GC架构包含丰富的功能，用于对用户的流量和业务进行基于策略的控制。这些功能有些和3GPP EPC架构支持的功能类似， 但也有下面将要介绍的其他新功能。策略可以看作是一些规则，即如何控制或管理用户、数据会话以及数据流的规则，包括允许或不允许哪些业务， 如何进行计费， 如何实施QoS等。

策略的应用可以有不同的粒度，例如

• 适用于网络中所有用户的策略规则；

• 适用于特定用户的所有业务的策略规则；

• 适用于特定用户的特定数据会话或数据流的策略规则。

5GC策略控制架构的核心是策略控制功能(PCF) ， 它与其他几个网络功能进行交互，如图3.17所示。请注意，其中的一些网络功能还未做介绍，因此，这些内容以黑色标示，将在后面的章节中进一步介绍。

图3.17 PCF与其他网络功能的连接

描述5G策略架构的主要规范是3GPP TS 23.503。

总体上， PCF的功能分为两个主要领域：

• 与数据会话有关的策略控制。

• 与数据会话无关的策略控制。

与数据会话无关的策略控制是指服务提供商如何控制某个用户接人网络的方式，例如：限制用户只能在特定的地理区域内移动才可以保有连接；也可以定义用户可以使用的无线接入技术。与数据会话无关的策略控制建立在PCF、UDR和AMF之间的交互上。

一个更高级的策略控制功能是， PCF提供用户特定的信息， 由AMF将这些信息传递给无线接入网，以控制用户的无线接人类型甚至频段之间的移动性，该概念使用一个称为RFSP索引的参数， 具体的介绍超出本书的范围， 感兴趣的读者建议参阅《5GNR标准：下一代无线通信技术》 (Dahlman etal， 2018) 。

5G的一项新功能是PCF可以通过AMF向终端提供一些策略，此功能类似于用于4G的接入网发现和选择功能(ANDSF) ，不同之处在于，ANDSF的策略是嵌在用户数据包中传递给终端的，而在5G中， 它是由普通NAS信令消息携带的。PCF可以向终端提供两种类型的规则：

• UE路由选择策略(URSP) ：这些策略向终端指示应如何在网络上发送应用流量，例如， 对于特定应用应使用哪个数据会话、哪个切片、哪种SSC模式等。当一个应用在终端中启用时， 可以使用URSP来确定是否可以使用现有会话， 或者是否需要使用适当的SSC模式建立新的会话， 等等。

• 接入网发现和选择策略(ANDSP) ：这些策略适用于非3GPP网络接人， 我们将在3.15节中介绍。该策略用于指导终端选择哪个Wi-Fi网络，例如，可以优先选择哪些WLAN SSID。

数据会话的策略控制与EPC相似， 它是被称为PCC(策略和收费控制) 的概念的重要组成部分， 已在EPC中使用， 并且已经扩展到5GC。

PCC概念旨在实现基于业务流的计费， 包括在线信用控制， 以及包含业务授权和QoS管理的策略控制。计费和策略控制功能依赖于对流经UPF的IP数据流进行实时的检测和分类。数据包检测及分类的规则由SMF定义。以太网类型的会话也支持数据会话的策略控制。

PCF可以通过N5或Rx接口与外部应用进行交互。Rx继承自EPC架构， 其中Rx由PCRF终结。Rx基于Diameter协议， 也适用于5GC Release 15， 供不支持与PCF进行基于服务的交互的外部应用服务器使用， 以控制特定网络业务的策略。在EPC中， Rx被P-CSCF用来控制与LTE上的语音服务(VoLTE) 有关的承载。

5GC架构中的计费由计费功能(CHF) 提供支持， 该功能与PCF和SMF交互， 提供计费服务。

有关策略和计费控制的更多详细信息，请参见第10章。