[5G NAS] Processus d'établissement de PDU côté terminal NR et filtrage et mappage des paquets de données

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Je travaille pour un fabricant de terminaux de renommée internationale et je suis responsable de la recherche et du développement de puces de modem.
Au début de la 5G, il était responsable du développement de la couche de service de données du terminal et du réseau central.Actuellement, il dirige la recherche sur les normes techniques pour les réseaux de puissance de calcul 6G.


Le contenu du blog s'articule principalement autour de :
       explication du protocole 5G/6G
       explication du réseau de puissance de calcul (cloud computing, edge computing, end computing)
       explication avancée du langage C
       explication du langage Rust

Processus d'établissement de PDU côté terminal NR et filtrage et mappage de paquets

1. Le terminal envoie un message PDU SESSION ESTABLISHMENT REQUEST

Nous savons que le message SM du terminal en 5G doit être encapsulé dans le message MM et envoyé, c'est ce que l'on appelle le ferroutage. Ainsi, le terminal doit d'abord créer le message SM, puis créer le message MM pour le superposition.

1.1 Préparation des paramètres clés

       Afin d'établir une session PDU, le terminal doit envoyer un message PDU SESSION ESTABLISHMENT REQUEST , qui demande au terminal :

• Allouer un ; actuellement inutilisé PDU session ID;
• Attribuez-en un qui n'est pas actuellement utilisé PTIpour identifier le processus d'établissement de session PDU en cours ;
• DN-specific identity, utilisé pour la vérification et l'authentification lorsque le terminal accède au réseau externe ;
• SSC mode, les valeurs facultatives incluent "SSC mode 1", "SSC mode 2", "SSC mode 3" ;
  • Si le type de session PDU est "IPv4", "IPv6", "IPv4v6", alors le mode SSC optionnel peut être "SSC mode 1", "SSC mode 2", "SSC mode 3" ;
  • Si le type de session PDU est "Ethernet" ou "Non structuré", alors le mode SSC optionnel peut être "SSC mode 1" ou "SSC mode 2" ;
  • S'il s'agit de commuter une PDU établie d'EPC à 5GC, le mode SSC optionnel peut être "SSC mode 1" ;
• PDU session type, les valeurs facultatives incluent "IPv4", "IPv6", "IPv4v6", "Ethernet", "Non structuré" ;
• RQoSparamètre, indiquant si le terminal prend en charge le mappage QoS inversé ;
• 最大packet filters, indiquer au cœur de réseau le nombre maximal de filtres de paquets pris en charge par cette session PDU ;
  • Si la session PDU vient d'être établie et que le type de session PDU est "IPv4", "IPv6", "IPv4v6", "Ethernet", un maximum de 16 filtres de paquets sont pris en charge ;
  • S'il s'agit d'une session PDU établie dans EPC et que le type est "IPv4", "IPv6", "IPv4v6", "Non-IP", et qu'elle est convertie en 5GC, elle prend en charge jusqu'à 16 filtres de paquets ;
• 最大完整性保护数据速率；
• MH6-PDU, indiquant au cœur de réseau s'il faut prendre en charge la fonction IPv6 multi-homing ;
• always-on pdu, indiquant au coeur de réseau si le PDU est un « PDU en ligne permanent » ;

1.2 Construire et envoyer le message UL NAS TRANSPORT

Les paramètres du message PDU SESSION ESTABLISHMENT REQUEST        sont décrits au 1.1 . Ensuite, le terminal utilisera le message UL NAS TRANSPORT pour envoyer, et les paramètres dans UL NAS TRANSPORT sont les suivants :

• message DEMANDE D'ETABLISSEMENT DE SESSION PDU ;
• ID de session PDU correspondant à la création, la commutation ou la conversion ;
• Définissez le type de demande, en incluant éventuellement "demande initiale", "session PDU existante", "demande d'urgence initiale", "session PDU d'urgence existante" ;
• Sélectionnez S-NSSAI, si le type de requête de la session PDU est :
  • 初始请求, et le terminal décide USRPd'établir une nouvelle session PDU selon (dont une ou plusieurs S-NSSAI) ou des politiques locales ;
    • S'il s'agit d'un scénario non itinérant, le paramètre S-NSSAI peut être sélectionné parmi l'USRP correspondante, l'USRP par défaut ou le S-NSSAI configuré localement sur le terminal, mais il doit appartenir à allowed S-NSSAI;
    • S'il s'agit d'une scène itinérante :
      1. Ensuite, le paramètre S-NSSAI peut être sélectionné parmi l'USRP correspondante, l'USRP par défaut ou le S-NSSAI configuré localement sur le terminal, mais il doit appartenir à mapped S-NSSAI;
      2. La S-NSSAI associée à la S-NSSAI sélectionnée en 1 et appartenant à la S-NSSAI autorisée ;
  • 存在的PDU session, le paramètre S-NSSAI est le S-NSSAI associé à cette session PDU existante. S'il s'agit d'une scène itinérante, il doit également s'agir d'un S-NSSAI mappé ;
• Set DNN, si le type de la requête initiale est "demande initiale" ou "session PDU existante", utilisez le DNN spécifié au lieu du DNN par défaut ;
• Lorsque le terminal reçoit un message COMMANDE DE MODIFICATION DE SESSION PDU et que la valeur de cause est "#39 réactivation demandée", il inclura la session PDU actuellement établieold PDU session ID ;

Lorsque UL NAS TRANSPORT est envoyé, le temporisateur T3580 démarre.

S'il n'y a pas de règle URSP correspondante dans le terminal et qu'il n'y a pas de S-NSSAI dans les informations de configuration locale du terminal et l'URSP par défaut, le terminal ne fournira pas de S-NSSAI dans le message d'établissement de session PDU.

2. Le réseau accepte la PDU SESSION ESTABLISHMENT REQUEST du terminal

       Lorsque la SMF reçoit le message PDU SESSION ESTABLISHMENT REQUEST , elle vérifie si elle peut établir une connexion avec le DN demandé par le terminal, ce qui peut inclure certaines procédures d'authentification. Lorsque SMF confirme qu'une connexion peut être établie avec DN, il répondra PDU SESSION ESTABLISHMENT ACCEPT au terminal .

2.1 Paramètres clés dans PDU SESSION ESTABLISHMENT ACCEPT

• authorized QoS flow descriptions IE, ce champ n'est pas obligatoire, si l'une des conditions suivantes est remplie, il faut le construire :

  • L'IE de règles QoS autorisées contient au moins un flux QoS GBR ;
  • Le QFI attribué est incohérent avec le QFI dans le 5QI de son flux QoS ;
  • Ce flux QoS peut être mappé sur le support EPS ;

• Si cette session PDU prend en charge l'interaction avec EPS, elle créera Mapped EPS bearer contexts IEet enregistrera également mapped EPS bearer contextla relation de mappage entre chaque flux QoS et ;

• SSC mode IE,si:

  • Si le mode SSC n'est pas inclus dans la PDU SESSION ESTABLISHMENT REQUEST , un mode SSC par défaut sera sélectionné en fonction des informations d'abonnement du DN et des informations de configuration de la SMF correspondante ;
  • Le mode SSC est inclus dans la PDU SESSION ESTABLISHMENT REQUEST , et l'un des modes SSC signalés sera sélectionné en fonction du type de session PDU, des informations d'abonnement de l'utilisateur et des informations de configuration SMF ;

  Traduction : si la session PDU est une session PDU d'urgence, la fonction SMF doit régler l'élément d'information Mode SSC sélectionné dans le message ACCEPTATION DE L'ÉTABLISSEMENT de la session PDU sur "mode SSC 1". Si la session PDU est une session PDU non urgente de type de session PDU "Ethernet" ou "non structurée", la fonction SMF doit régler l'élément d'information "mode SSC sélectionné" sur "mode SSC 1" ou "mode SSC 2". Si la session PDU est une session PDU non urgente de type de session PDU "IPv4", "IPv6" ou "IPv4v6", SMF définit l'IE du mode SSC sélectionné sur "SSC mode 1", "SSC mode 2" ou "SSC mode 3" .

• S-NSSAI IE, sélectionnez le S-NSSAI ou le S-NSSAI mappé signalé dans la PDU SESSION ESTABLISHMENT REQUEST (dans les scénarios d'itinérance) ;

• PDU session type IE, si le message PDU SESSION ESTABLISHMENT REQUEST contient un paramètre de :

  • Pour l'IE de type de session PDU "IPv4v6", SMF sélectionnera "IPv4", "IPv6" ou "IPv4v6" comme IE de type de session PDU sélectionné pour cette session PDU. Si les informations d'abonnement, la configuration SMF ou les deux sont limitées au DNN demandé IPv4 uniquement ou IPv6 uniquement, la SMF doit inclure la valeur de cause 5GSM #50 "Type de session PDU IPv4 uniquement" dans le 5GSM causeIE du message PDU SESSION ESTABLISHMENT ACCEPT respectivement autorisé" ou #51 "Type de session PDU IPv6 uniquement autorisé" ;
  • Si le type de session PDU sélectionné est "IPv4", SMF inclura l'IE d'adresse PDU dans le message ACCEPTATION D'ETABLISSEMENT DE SESSION PDU et définira l'IE d'adresse PDU sur l'adresse IPv4 attribuée à l'UE dans la session PDU ;
  • Si le type de session PDU sélectionné est "IPv6", le SMF inclura l'adresse PDU IE dans le message PDU SESSION ESTABLISHMENT ACCEPT et définira l'adresse PDU IE sur l'identifiant d'interface de l'adresse lien-local IPv6 attribuée à l'UE dans le Session PDU (faible 64 bits);
  • Si le type de session PDU sélectionné est "IPv4v6", SMF inclura l'adresse PDU IE dans le message PDU SESSION ESTABLISHMENT ACCEPT et définira l'adresse PDU IE comme identifiant d'interface de l'adresse IPv4 et de l'adresse lien-local IPv6, qui est attribué à l'UE de session PDU ;

• Pour les sessions PDU non urgentes, une sera également incluse DNN IE;

• Session-AMBR;

• Si le terminal signale la prise en charge de RQoS, la fonction SMF considère que tous les flux QoS de cette PDU peuvent prendre en charge RQoS et peut en configurer un RQ timer IE. Si la SMF règle le temporisateur RQ sur « désactivé » ou sur 0, cela signifie que la fonction RQoS n'est pas lancée ;

• Always-on PDU session requested IE

Notez que si le terminal ne configure pas le nombre maximal de filtres de paquets pris en charge, le réseau utilise par défaut 16. Si le "débit de données de protection d'intégrité maximum" est configuré, il ne peut pas être modifié pendant tout le cycle de vie de la session PDU.

Lorsque le terminal reçoit le message PDU SESSION ESTABLISHMENT ACCEPT , le terminal arrête le temporisateur T3580 et libère le PTI.A ce moment, le terminal considère que la session PDU a été établie avec succès. Le terminal mémorisera les "règles de QoS autorisées", ainsi que les "Session-AMBR" et les "descriptions de flux de QoS autorisées" reçues dans le message PDU SESSION ESTABLISHMENT ACCEPT .

Le terminal vérifiera également les erreurs de sémantique et de syntaxe des "règles de QoS autorisées" configurées et des "descriptions de flux de QoS autorisées". Pour plus de détails, reportez-vous àTS24501-6.4.1.3。

Si le type de session PDU demandé par le terminal est "IPv4v6", mais :

• Le type de session PDU configuré dans le réseau est "IPv4" et ne contient pas le message d'erreur 5GSM #50 "Type de session PDU IPv4 uniquement autorisé" ;
• Le type de session PDU configuré dans le réseau est "IPv6" et ne contient pas le message d'erreur 5GSM #51 "Type de session PDU IPv6 uniquement autorisé" ;

Dans ce cas, l'UE peut alors utiliser le message PDU SESSION ESTABLISHMENT REQUEST pour demander une autre session PDU d'une autre version IP au même DNN et au même S-NSSAI.

Si le type de session PDU demandé par le terminal est "IPv4v6", mais :

• Le type de session PDU configuré dans le réseau est "IPv4" et contient le message d'erreur 5GSM #50 "Type de session PDU IPv4 uniquement autorisé" ;
• Le type de session PDU configuré dans le réseau est "IPv6" et contient le message d'erreur 5GSM #51 "Type de session PDU IPv6 uniquement autorisé" ;

Dans ce cas, l'UE n'utilisera pas le message PDU SESSION ESTABLISHMENT REQUEST pour demander une autre session PDU d'autres versions IP au même DNN et au même S-NSSAI, sauf si :

• Le terminal est enregistré sur un nouveau PLMN et ne figure pas dans la liste des PLMN équivalents ;
• Le type de PDU utilisé pour accéder à ce DNN et S-NSSAI a changé ;
• arrêt du terminal ;
• retrait de la carte USIM ;

3. Le nombre maximum de sessions PDU que le terminal peut établir

Le nombre maximal de sessions PDU qu'un        terminal peut établir dans un PLMN est limité par les valeurs minimales suivantes :

• L'ID de session PDU maximal autorisé par le protocole (spécifié dans 3GPP TS 24.007-11.2.3.1b) ;
• Le nombre maximal de sessions PDU correspondant au PLMN ;
• L'UE met en œuvre un nombre maximal spécifique de sessions PDU ;

4. Transmission des données APP

       Une fois la session PDU établie avec succès, l'APP du terminal peut envoyer des données, alors comment les données sont-elles mappées de l'APP au flux QoS correspondant ? Bien sûr, grâce aux règles QoS correspondantes, détectez les paquets de données DL/UL et découvrez à quelle QoS Folw les données doivent être mappées, c'est-à-dire à quel QFI, selon les règles QoS correspondantes.
       Le protocole ne stipule pas où effectuer le processus de filtrage des paquets de données APP.Je pense qu'il peut être implémenté du côté AP.Par exemple, interrogez les règles de QoS configurées par le réseau pour le terminal via la commande AT, puis effectuez le filtrage, et envoyer enfin le QFI et les paquets de données correspondants au SDAP, si aucune règle QoS ne correspond, le terminal doit rejeter le paquet de données conformément à l'accord.

       En ce qui concerne le contenu des règles de QoS et du filtrage de paquets, j'écrirai un autre article de blog séparément, alors restez à l'écoute.

+CGTFTRDP：Utilisé pour afficher les règles QoS attribuées par le réseau pour un flux QoS 5GS

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Le réseau rejette le processus de demande d'établissement de session PDU du terminal, que nous n'introduirons pas dans cet article de blog. Si vous êtes intéressé, veuillez vous référer à TS24501-6.4.1.4.

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