Άγκυρα Συνόδου PDU (PSA) σε Συστήματα 5G

Στα συστήματα 5G (NR), το PSA (PDU Session Anchor) είναι το UPF (User Plane Function). Λειτουργεί ως πύλη που συνδέεται με το εξωτερικό DN (Data Network) μέσω της διεπαφής N6 της συνεδρίας PDU. Ως σημείο αγκύρωσης για τις συνεδρίες δεδομένων χρήστη, το PSA διαχειρίζεται τη ροή δεδομένων και δημιουργεί συνδέσεις με υπηρεσίες όπως το Διαδίκτυο.

I. Υπάρχουν τρεις λειτουργίες PSA: Λειτουργία SSC 1, Λειτουργία SSC 2 και Λειτουργία SSC 3.

• Λειτουργία SSC 1: Σε αυτή τη λειτουργία, το δίκτυο 5G διατηρεί την υπηρεσία σύνδεσης UE. Για συνεδρίες PDU κατηγορίας IPv4, IPv6 ή IPv4v6, η διεύθυνση IP δεσμεύεται. Σε αυτή την περίπτωση, η User Plane Function (UPF) που λειτουργεί ως άγκυρα συνεδρίας PDU παραμένει αμετάβλητη έως ότου το UE απελευθερώσει τη συνεδρία PDU.
• Λειτουργία SSC 2: Σε αυτή τη λειτουργία, το δίκτυο 5G μπορεί να απελευθερώσει τη σύνδεση με το UE, δηλαδή, να απελευθερώσει τη συνεδρία PDU. Εάν η συνεδρία PDU χρησιμοποιήθηκε για τη μετάδοση πακέτων IP, η εκχωρημένη διεύθυνση IP θα απελευθερωθεί επίσης. Ένα σενάριο εφαρμογής για αυτή τη λειτουργία είναι όταν η άγκυρα UPF απαιτεί εξισορρόπηση φόρτου, επιτρέποντας στο δίκτυο να απελευθερώσει συνδέσεις. Σε αυτή την περίπτωση, η συνεδρία PDU μπορεί να μεταφερθεί σε διαφορετική άγκυρα UPF απελευθερώνοντας την υπάρχουσα συνεδρία PDU και στη συνέχεια δημιουργώντας μια νέα. Χρησιμοποιεί ένα πλαίσιο "αποσύνδεση + δημιουργία", που σημαίνει ότι η συνεδρία PDU απελευθερώνεται από την πρώτη UPF εξυπηρέτησης και στη συνέχεια δημιουργείται μια νέα συνεδρία PDU στη νέα UPF.
• Λειτουργία SSC 3: Σε αυτή τη λειτουργία, το δίκτυο 5G διατηρεί τη σύνδεση που παρέχεται στο UE, αλλά ενδέχεται να προκύψουν ορισμένες επιπτώσεις κατά τη διάρκεια ορισμένων διεργασιών. Για παράδειγμα, εάν αλλάξει η άγκυρα UPF, η διεύθυνση IP που έχει εκχωρηθεί στο UE θα ενημερωθεί, αλλά η διαδικασία αλλαγής διασφαλίζει ότι η σύνδεση διατηρείται. δηλαδή, δημιουργείται μια σύνδεση με τη νέα άγκυρα UPF πριν από την απελευθέρωση της σύνδεσης με την παλιά άγκυρα UPF. Η έκδοση 3GPP Release 15 υποστηρίζει μόνο τη λειτουργία 3 για συνεδρίες PDU που βασίζονται σε IP.

II. Οι κύριες χρήσεις του σημείου αγκύρωσης συνεδρίας PDU περιλαμβάνουν:

• Σημείο τερματισμού δεδομένων: Το PSA είναι το UPF όπου η συνεδρία PDU τερματίζει τη σύνδεσή της με το εξωτερικό δίκτυο δεδομένων.
• Δρομολόγηση δεδομένων: Δρομολογεί πακέτα δεδομένων χρήστη μεταξύ του εξοπλισμού χρήστη (UE) και του εξωτερικού DN.
• Εκχώρηση διεύθυνσης IP: Το PSA συσχετίζεται με μια δεξαμενή διευθύνσεων IP. Η διεύθυνση IP του UE εκχωρείται από αυτήν τη δεξαμενή, είτε από το ίδιο το UPF είτε μέσω ενός εξωτερικού διακομιστή (π.χ., ενός διακομιστή DHCP). Η Session Management Function (SMF) διαχειρίζεται αυτήν τη δεξαμενή διευθύνσεων.
• Έλεγχος διαδρομής δεδομένων: Το SMF ελέγχει τη διαδρομή δεδομένων της συνεδρίας PDU, επιλέγει το PSA και διαχειρίζεται τον τερματισμό της διεπαφής N6.