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本章节介绍的主要内容是QoS Flow的绑定,读完这部分内容就会明白:当我们拨打VoNR通话时,为什么SMF会创建新的QoS FLow用于承载语音通话或者视频通话,而不是直接使用Default QoS FLow进行承载。
本篇文章前面QoS Flow的绑定部分是免费的,看完前面部分基本就可以理解5G中QoS Flow binding是怎么回事,不影响后续知识的理解。文章后面的收费部分是个人根据规范的知识点整理并理解的拓展内容。QoS Profile推导部分的内容在规范TS 29.513列出了一张表格,如果不想付费阅读,可以直接参看规范原文。本篇QoS Profile推导部分是把每个参数的来龙去脉整理到一起,便于深入理解。
本篇文章全文5300字,内容目录如下:
3.1.3.2.1.4 普通QoS Flow绑定
上一小节详细探讨了一下5G中的Default QoS Flow,基本可以得出来“5G中的QoS Flow associated with the default QoS rule(即:Default QoS Flow)基本和4G中的缺省承载作用一致”的结论。我们这里所说的普通QoS Flow,也就是规范中的QoS Flow的概念,基本相当于4G中专用承载的概念。4G中的专用承载通常在进行VoLTE呼叫或者网络加速时创建,5G中QoS Flow的创建和4G基本一致,形象的说VoNR呼叫场景或者网络加速场景都会会创建QoS Flow。对网络设备来讲,如:SMF,它并不知道当前在进行业务是VoNR呼叫还是网络加速,更不会根据业务类型来创建新的QoS Flow。是否需要创建新的QoS Flow完全是SMF根据QoS参数来做出判断的。只要PCF下发的关键的QoS参数不同,SMF就认为不属于同一种业务。所以,我们在维护工作中进行SMF、PCF设备数据配置时要重点关注QoS参数值,避免配置错误导致莫名其妙的故障。
本小节重点看一下5G中创建一个新QoS Flow的实现原理。
SMF根据PCC Rule引用的QosData中的信息,将PCC Rule和PDU会话中的QoS Flow关联起来,这就是QoS Flow绑定(QoS Flow binding)的概念。一个PCC Rule只能绑定到一个QoS Flow上。
QoS Flow绑定的作用就是把业务数据流(service data flow)映射到QoS flow上,以实现业务数据流在QoS Flow上的传输。
SMF也会利用PCC Rule执行业务数据流的门限控制(Gating Control),即:匹配上PCC Rules的数据包允许通过,没有匹配上PCC Rules的数据包执行丢弃操作。
PCC Rule引用的QoS Data,如果其中不包含“defQosFlowIndication”属性或者该属性设置为false时,下面这些参数将会用于执行QoS Flow绑定,并且也只用于执行绑定操作。涉及的具体的绑定参数有:
(1)5QI;
(2)ARP;
(3)QNC(QoS Notification Control);
(4)优先级(Priority Level);
(5)Averaging Window;
(6)MDBV(Maximum Data Burst Volume)。
5QI和ARP是必须的参数,其后面四个参数,如果PCF提供的PCC Rule中包含有这些参数才会考虑使用。
SMF执行QoS Flow绑定时,SMF选择的QoS Flow要和PCC Rule具有相同的绑定参数。
当SMF收到的PCC Rule中不包含defQosFlowIndication或者defQosFlowIndication的值为false时,此时SMF会先评估具有相同绑定参数的QoS Flow是否存在。如果存在这样的QoS Flow,SMF会把该PCC Rule直接安装到这个存在的QoS Flow(existing QoS flow)上。如果不存在这样的QoS流,SMF会新建立一个QoS Flow,分配一个QFI,并根据PCC Rule中的QoS信息为该QoS Flow推导QoS参数(即:QoS Profile)、对应的UPF指令(PDR等)及QoS Rule,最后把该PCC Rule绑定到这个新创建的QoS Flow上。
注:
*上面这段话在3GPP TS 29.513中,从这段话里可以得到一些更深层次的东西:
*(*1)SMF比较QoS参数,到底比较的是什么?因为上面我们列出的6个绑定参数在规范中强调只用于执行QoS Flow的绑定。根据TS 23.501 QoS部分的介绍,用于描述QoS Flow的是QoS Profile。因此,这里比较的就是QoS Flow的QoS Profile和PCC Rule中引用的QosData。
*(2)一个QoS *Flow可以安装多个PCC Rule,也就是多个业务数据流可以映射到同一个QoS Flow。
*(*3)QoS Flow的QoS Profile是根据PCC Rule中的QosData来推导的,而且QoS Profile要发送给AN(gNB)。具体QoS Profile的推导原则我们下一小节中会进行介绍。
*(3)在某个SDF使用Reflective QoS的情况下,很可能和不使用Reflective QoS的SDF在同一个QoS Flow中传递,只要他们的绑定参数相同就有这个可能。这一点在理解反射QoS时会有很大的帮助,也就是说反射QoS针对的是业务数据流,而不是QoS Flow。同一条QoS Flow中可能有的业务数据流使用反射QoS,有的业务数据流没有启用反射QoS,但是不影响他们在同一条QoS Flow中传送。于是矛盾出现了,根据3.1.19 QoS Profile章节的介绍可以知道Non GBR QoS Flow的QoS Profile中包含有RQA属性,这就说明RQA属性作用的对象是QoS Flow,而这里为什么又说并不是每个QoS Flow中包含的所有业务数据流都启用了反射QoS呢?具体原因等我们介绍到反射QoS章节时再详细分析,到时候真相就会大白于天下了。
QoS Flow绑定需要注意的几点内容:
(1)对于non-GBR类型的QoS Flow,SMF分配QFI时,可以直接使用标准的或者预定义5QI作为QoS Flow的QFI。预定义的5QI在漫游场景时不适用。
(2)非结构化的PDU Session,最多只能有一个QoS Flow。
(3)PCC Rule中如果包含delay critical GBR参数的5QI,SMF可以将具有相同绑定参数的PCC Rule绑定到不同的QoS Flow,以保证QoS流的GFBR可以实现QoS Flow的Maximum Data Burst Volume。
注:
上面的第(3)条在规范中的原文:For PCC rules containing a delay critical GBR 5QI value, the SMF can bind PCC Rules with the same binding parameters to different QoS Flows to ensure that the GFBR of the QoS Flow can be achieved with the Maximum Data Burst Volume of the QoS Flow.这句话看起来很有道理,但理解起来有点困难。
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