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使用 Junos 多访问用户平面的 CUPS 会话创建和数据流

随着 CUPS 的推出，展示如何创建最终用户会话、会话期间的数据流以及如何使用 Junos 多访问用户平面终止会话很有用。

CUPS 会话创建

注意：

在创建 CUPS 会话之前，控制平面功能（SAEGW-C、SGW-C、PGW-C）必须创建与用户平面功能（SAEGW-U、SGW-U、PGW-U）的 Sx 关联。控制平面会发送一条 Sx Association Setup Request 消息，用户平面会使用 Sx 协会设置响应消息来创建关联。完成此操作后，控制平面可在用户平面上创建 Sx 会话。

当最终用户想要访问网络时，必须创建 CUPS 会话。 图 1 说明了在 SAEGW-C 和 SAEGW-U 之间建立 Sx 关联之后的过程。

图 1：用于 SAEGW-C 和 SAEGW-U CUPS Session Creation for SAEGW-C and SAEGW-U 的 CUPS 会话创建
  1. 用户设备 （UE） 向 eNodeB 发送附加请求，该请求将消息转发至移动性管理实体 （MME）。请求包括 APN。
  2. MME 向 SAEGW-C 发送创建会话请求。
  3. SAEGW-C 执行以下操作：

    • 验证请求中收到的信息元素。

    • 验证订阅者请求的 APN。

    • 向 MX SAEGW-U 的路由引擎 （RE） 发送 Sxab 会话建立请求。

    注意：

    Sx 会话建立是 SAEGW-C 消息：当 SAEGW-U 遇到某些流量时，SAEGW-U 控制参数如何运行。Sx 会话建立的最低控制参数是一个数据包检测规则 （PDR） 和一个转发操作规则 （FAR） Sx 会话建立有效地登录订阅者。
  4. SAEGW-U 的 RE 执行以下操作：

    • 标识会话的 IP 地址。

    • 选择并锚定用于会话的 PFE。

    • 分配承载 GTP-U 隧道 ID。

    • 将会话添加至锚定 PFE。

    • 将 Sxab 会话建立响应发送回 SAEGW-C。

  5. SAEGW-C 会向 MME 发送创建会话响应。
  6. MME 向 UE 发送“接受连接”消息，该消息会通过“连接完整”消息进行响应。
  7. MME 向 SAEGW-C 发送修改承载请求，该请求向 SAEGW-U 上的 RE 发送 Sxab 会话修改请求。RE 更新了 eNodeB 的会话 IP 地址和隧道 ID。最后，修改承载响应路由回 MME。
    注意：

    Sx 会话修改请求是 SAEGW-C 消息传递给 SAEGW-you，用于修改以下四条规则中的任何一项：

    • 数据包检测规则 （PDR）：包含描述哪些数据包应接收哪种处理方法的信息（例如，转发和其他实施类型）

    • 转发操作规则 （FAR）：包含有关是否将转发、丢弃或缓冲应用于数据包的信息

    • 使用情况报告规则 （URR）：包含定义对用户流量进行特定测量的信息，以及应如何报告该测量结果

    • 质量实施规则 （QER）：包含与 QoS 信息流实施相关的信息

    Junos 多接入用户平面不支持缓冲操作规则 （BAR）。
  8. 默认承载器现已处于活动状态，用户数据流量可在 UE 之间来回传递，通过 eNodeB 传送至 SAEGW-you，然后是核心网络。

CUPS 会话数据流

建立会话后，将不再直接涉及数据流的 SAEGW-C。数据从 UE 通过 eNodeB 直接来回流向 SAEGW-you，然后是核心网络。请参阅 图 2。

图 2：CUPS 会话数据流 CUPS Session Data Flow
  1. UE 将数据发送至 eNodeB，eNodeB 将数据编码为 GTP-U 数据包，并通过 S1-U 接口将该数据包转发至 SAEGW-U 上的锚定 PFE。
  2. SAEGW-U 的锚点 PFE 执行以下操作：

    • 解封装 GTP-U 数据包。

    • 执行 PCC 规则查找以应用 QoS 和报告操作。

    • 通过 SGi 接口将解封装的 IPv4 数据包转发至核心网络。

  3. SAEGW-U 从核心网络接收下行链路 IPv4 数据包。
  4. 锚点 PFE 执行以下操作：

    • 执行 PCC 规则查找以确定承载方 GTP-U 隧道。

    • 应用 QoS 和报告操作。

    • 将 IPv4 数据包封装在 GTP-U 中。

    • 将 GTP-U 数据包转发至 eNodeB，eNodeB 解封装数据包并将数据转发至 UE。

  5. SAEGW-U 还会为会话创建使用报告，并通过 Sxab 接口将报告发送至 SAEGW-C。

收费和使用情况报告

Junos 多接入用户平面根据 3GPP TS 23.203 策略和收费控制架构支持收费和使用报告。Junos 多接入用户平面支持以下使用报告：

  • 仅容量阈值

  • 仅数量配额

  • 容量阈值和数量配额

Junos 多接入用户平面使用以下流程生成使用报告：

  1. SAEGW-U 为每个承载方创建一个额定值组（默认或专用）。路由组可按会话数据流 （SDF） 创建，也可创建为包含多个 SDF 的整个承载方。
  2. SAEGW-C 将使用情况报告规则 （URR） ID 与 PDR 相关联，并通过 Sx 接口发送 URR ID。
  3. SAEGW-U 将 URR ID 与评级组相关联。
  4. SAEGW-C 还会消息 URR ID 需要生成哪种类型的报告（仅限容量阈值、仅数量配额、容量阈值和配额）。
  5. 达到数据量配额时的默认操作是丢弃会话数据流的所有流量。
  6. 订阅者会话结束时，SAEGW-U 将生成最终使用报告并发送至 SAEGW-C。
    注意：

    SAEGW-U 支持暂停任何 URR ID 的充电测量，其中 SAEGW-C 设置 URR 测量信息 IE 的无效测量标志。SAEGW-U 还支持在 URR 查询时立即向 SAEGW-C 发送报告，或从 SAEGW-C 中删除请求：SAEGW-U 在修改响应中发送使用情况报告。

eNodeB 与无 SGW 或 SAEGW 变更之间的交接

从 Junos OS 20.4R1 开始，Junos 多接入用户平面支持 UE 移动性。

图 3 显示了当 UE 从一个 eNodeB 切换到另一个不需要 SGW 或 SAEGW 更改时（即两个 eNodeB 均由同一 SGW 提供）时的整个交接过程。这是移动性交接的最简单版本。

图 3：eNodeB Handover between eNodeBs 之间的交接

以下步骤仅描述 SGW 和 PGW 的控制平面和用户平面功能之间的交互（ 图 3 中的步骤 15-17）。

Step 15: Target MME to Target SGW Modify Bearer Request

  1. SGW-C 向 MX SGW-U 发送 Sx 会话修改请求。该消息包含对应于新 eNodeB 的 F-TEIDu。它还可能指示 MX SGW-you 向新 eNodeB 发送“终端标记”消息。
  2. 如果请求这样做，MX SGW-U 会向旧 eNodeB 发送 S1-U 接口上的“终端标记”消息，供 Sx 会话修改消息提及的所有承载方使用。
  3. MX SGW-U 将承载方中的下行链路对等方 F-TEID 更新为 Sx 会话修改请求中收到的 F-TEIDu。
  4. MX SGW-U 向 SGW-C 发送 Sx 会话修改响应

Step 16: Target SGW to PGW Modify Bearer Request

注意：

此步骤不会影响任何承载方的任何 F-TEIDu 分配。但是，它可以根据 UE 的新位置更新其他转发和收费参数。

  1. PGW-C 将 Sx 会话修改请求发送至 MX PGW-U。

  2. MX PGW-U 会更新相应的承载器，并向 PGW-C 发送 Sx 会话修改响应。

随着 SGW 变更进行交接

考虑到 CUPS 模型，有两种类型的过程涉及 SGW 更改：

  • Type 1：仅创建会话 请求消息在 SGW 更改期间从 MME/SGSN 发送至 SGW-C。

  • Type 2：创建会话 请求消息，然后修改承载方 请求消息将在 SGW 更改期间从 MME/SGSN 发送至 SGW-C。

对于 MX SGW-U， 这两种类型的主要区别在于，在第一种类型中，新的 SGW-C 在创建会话请求中同时提供 eNodeB 和 PGW F-TEIDu，而在第二种类型中，eNodeB 的 F-TEIDu 在“修改承载请求”中提供，这相当于 SGW-C 和 SGW-U 之间的额外 Sx 会话修改请求/响应交换。由于类型 1 可以被视为类型 2 的子集，我们在此处介绍了 2 类交接的过程。

图 3 显示了当 UE 从一个 eNodeB 切换到另一个需要 SGW 更改时的整个交接过程。以下步骤仅描述 SGW 和 PGW 的控制平面和用户平面功能之间的交互（ 图 3 中的步骤 4，4a、15-17 和 19）。

Step 4: Target MME to Target SGW Create Session Request

  1. 目标 SGW-C 将 Sx 会话建立请求发送至目标 MX SGW-U。如果 PGW-U 是与目标 SGW-U 不同的物理节点，则消息包含 PGW-U 的 F-TEIDu，用于会话的每个承载方。它不包括本地 F-TEIDu，因为 MX SGW-U 仅支持分配本地 F-TEIDu 的 UP 功能。
  2. 目标 MX SGW-U 会创建新会话，并为 Sx 会话建立请求中指示的所有承载方分配本地 F-TEIDu。如果消息中包含 PGW-U 的 F-TEID，我们使用它们为所有引用的承载方设置链路对等方 F-TEIDu。
  3. 目标 MX SGW-U 向目标 SGW-C 发送 Sx 会话建立响应消息。

Step 15: Target MME to Target SGW Modify Bearer Request

  1. 目标 SGW-C 向目标 MX SGW-U 发送 Sx 会话修改请求。该消息包含对应于新 eNodeB 的所有承载方的 F-TEIDu。

  2. 目标 MX SGW-U 会将承载方中的下行链路对等方 F-TEID 更新到 Sx 会话修改请求中收到的 F-TEIDu。

  3. MX SGW-U 向 SGW-C 发送 Sx 会话修改响应。

Step 16: Target SGW to PGW Modify Bearer Request

  1. PGW-C 将 Sx 会话修改请求发送至 MX PGW-U。该消息包含所有承载方的目标 SGW-U 的 F-TEIDu。它还可能指示 MX PGW-you 发送“终端标记”消息。

  2. 如果指示这样做，MX PGW-U 会向旧 SGW-U 发送“终端标记”消息。

  3. MX PGW-U 更新了 Sx 修改请求消息中收到的所有引用承载方的下行链路对等方 F-TEID

  4. MX PGW-U 向目标 SGW-C 发送 Sx 会话修改响应。

Step 19: Source MME to Source SGW Delete Session Request

  1. 源 SGW-C 将 Sx Session Delete Request 发送至源 MX SGW-U。

  2. 源 MX SGW-U 删除所有承载方和会话。

  3. 源 MX SGW-U 向源 SGW-C 发送 Sx 会话删除响应。

发布历史记录表
释放
描述
20.4R1
从 Junos OS 20.4R1 开始，Junos 多接入用户平面支持 UE 移动性。