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Junos 멀티 액세스 사용자 플레인을 통한 CUPS 세션 생성 및 데이터 플로우

CUPS가 도입되면 최종 사용자 세션이 어떻게 생성되고, 세션 중에 데이터가 어떻게 흐르며, Junos 다중 액세스 사용자 플레인으로 세션이 종료되는지 설명하는 것이 유용합니다.

CUPS 세션 생성

참고:

CUPS 세션을 생성하기 전에 컨트롤 플레인 기능(SAEGW-C, SGW-C, PGW-C)은 사용자 플레인 기능(SAEGW-U, SGW-U, PGW–U)과 Sx 연결을 생성해야 합니다. 컨트롤 플레인은 Sx 연결 설정 요청 메시지를 보내고 사용자 플레인은 Sx 연결 설정 응답 메시지로 응답하여 연결을 생성합니다. 이 작업이 완료되면 컨트롤 플레인은 사용자 플레인에서 Sx 세션을 생성할 수 있습니다.

최종 사용자가 네트워크에 액세스하기를 원할 때 CUPS 세션을 생성해야 합니다. 그림 1 은 SAEGW-C와 SAEGW-U 간에 Sx 연결이 설정되면 이 프로세스를 보여줍니다.

그림 1: SAEGW-C 및 SAEGW-U CUPS Session Creation for SAEGW-C and SAEGW-U 를 위한 CUPS 세션 생성
  1. 사용자 장비(UE)는 eNodeB에 연결 요청을 전송하며, eNodeB는 이 메시지를 MME(Mobility Management Entity)에 전달합니다. 요청에 는 APN이 포함됩니다.
  2. MME는 SAEGW-C에 세션 요청 생성을 보냅니다.
  3. SAEGW-C는 다음 작업을 수행합니다.

    • 요청에 수신된 정보 요소를 검증합니다.

    • 가입자가 요청한 APN을 검증합니다.

    • MX SAEGW-U의 라우팅 엔진(RE)에 Sxab 세션 설정 요청을 보냅니다.

    참고:

    Sx 세션 설정은 SAEGW-C가 특정 트래픽과 발생할 때 동작하는 방법에 대한 SAEGW-U 제어 매개 변수를 메시징하는 것입니다. Sx 세션 설정에 대한 최소 제어 매개 변수는 하나의 PDR(패킷 탐지 규칙) 및 하나의 포워딩 작업 규칙(FAR) Sx 세션 설정이 효과적으로 가입자에 기록됩니다.
  4. SAEGW-U의 RE는 다음 작업을 수행합니다.

    • 세션의 IP 주소를 식별합니다.

    • 세션에 사용할 PFE를 선택하고 고정합니다.

    • 베어러 GTP-U 터널 ID를 할당합니다.

    • 세션을 앵커 PFE에 추가합니다.

    • Sxab 세션 설정 응답을 SAEGW-C에 다시 보냅니다.

  5. SAEGW-C는 MME에 세션 응답 생성을 다시 보냅니다.
  6. MME는 UE에 Attach Accept 메시지를 전송하며, UE는 완전한 연결 메시지로 응답합니다.
  7. MME는 SAEGW-C에 수정 베어러 요청을 전송하며, SAEGW-U의 RE에 Sxab 세션 수정 요청을 보냅니다. RE는 eNodeB의 세션 IP 주소 및 터널 ID를 업데이트합니다. 마지막으로, Bearer 응답 수정은 MME로 다시 라우팅됩니다.
    참고:

    Sx 세션 수정 요청은 SAEGW-C가 다음 네 가지 규칙 중 어느 것도 수정하도록 SAEGW-C 메시징입니다.

    • PDR(Packet Detection Rule): 어떤 패킷이 어떤 처리(예: 포워딩 및 기타 적용 유형)를 수신해야 하는지 설명하는 정보가 포함되어 있습니다.

    • FAR(Forwarding Action Rule): 패킷에 포워딩, 삭제 또는 버퍼링 적용 여부에 대한 정보가 포함되어 있습니다.

    • 사용 보고 규칙(URR): 사용자 트래픽에 대한 특정 측정치와 측정 결과 보고 방법을 정의하는 정보가 포함되어 있습니다.

    • QER(Quality Enforcement Rule): 트래픽 QoS 실행과 관련된 정보가 포함됩니다.

    Junos 다중 액세스 사용자 플레인은 버퍼링 작업 규칙(BAR)을 지원하지 않습니다.
  8. 이제 기본 베어러가 활성화되어 있고 가입자 데이터 트래픽이 eNodeB를 통해 UE 사이를 SAEGW-you 그리고 코어 네트워크로 앞뒤로 전달할 수 있습니다.

CUPS 세션 데이터 플로우

세션이 설정되면 SAEGW-C는 더 이상 데이터 플로우에 직접 관여하지 않습니다. 데이터는 UE에서 eNodeB를 통해 SAEGW-you 및 코어 네트워크로 직접 전송됩니다. 그림 2를 참조하십시오.

그림 2: CUPS 세션 데이터 플로우 CUPS Session Data Flow
  1. UE는 eNodeB로 데이터를 전송하여 데이터를 GTP-U 패킷으로 인코딩하고 S1-U 인터페이스를 통해 SAEGW-U의 앵커 PFE로 패킷을 전달합니다.
  2. SAEGW-U의 앵커 PFE는 다음 작업을 수행합니다.

    • GTP-U 패킷의 캡슐화를 해제합니다.

    • PCC 규칙 조회를 수행하여 QoS 및 보고 작업을 적용합니다.

    • 캡슐화된 IPv4 패킷을 SGi 인터페이스를 통해 코어 네트워크로 전달합니다.

  3. SAEGW-U는 코어 네트워크에서 다운링크 IPv4 패킷을 수신합니다.
  4. 앵커 PFE는 다음 작업을 수행합니다.

    • PCC 규칙 조회를 수행하여 베어러 GTP-U 터널을 결정합니다.

    • QoS 및 보고 작업을 적용합니다.

    • GTP-U에서 IPv4 패킷을 캡슐화합니다.

    • GTP-U 패킷을 eNodeB로 전달하여 패킷을 디캡슐화하고 데이터를 UE로 전달합니다.

  5. 또한 SAEGW-U는 세션에 대한 사용 보고서를 생성하고 Sxab 인터페이스를 통해 SAEGW-C로 보고서를 보냅니다.

충전 및 사용 보고서

Junos 멀티 액세스 유저 플레인은 3GPP TS 23.203, 정책 및 충전 제어 아키텍처에 따라 충전 및 사용 보고서를 지원합니다. Junos 멀티 액세스 사용자 플레인은 다음 사용 보고서를 지원합니다.

  • 볼륨 임계값만 해당

  • 볼륨 할당량만

  • 볼륨 임계값 및 볼륨 할당량

Junos 멀티 액세스 사용자 플레인은 다음 프로세스를 사용하여 사용 보고서를 생성합니다.

  1. SAEGW-U는 각 베어러(기본 또는 전용)에 대한 평가 그룹을 만듭니다. 라우팅 그룹은 세션 데이터 플로우(SDF) 또는 여러 SDF로 구성된 전체 베어러에 대해 생성될 수 있습니다.
  2. SAEGW-C는 URR(사용 보고 규칙) ID를 PDR과 연결하고 Sx 인터페이스를 통해 URR ID를 보냅니다.
  3. SAEGW-U는 URR ID를 평가 그룹과 연결합니다.
  4. 또한 SAEGW-C는 URR ID(볼륨 임계값만, 볼륨 할당량, 볼륨 임계값 및 할당량)에 대해 생성해야 하는 보고서 유형을 메시지로 제공합니다.
  5. 볼륨 할당량에 도달할 때의 기본 조치는 세션 데이터 플로우에 대한 모든 트래픽을 삭제하는 것입니다.
  6. 가입자 세션이 종료되면 SAEGW-U는 최종 사용 보고서를 생성하여 SAEGW-C에 보냅니다.
    참고:

    SAEGW-U는 SAEGW-C가 URR의 측정 정보 IE의 비활성 측정 플래그를 설정하는 모든 URR ID에 대한 충전 측정 일시 중지를 지원합니다. 또한 SAEGW-U는 URR 쿼리에서 SAEGW-C에 즉각적인 보고서를 전송하거나 SAEGW-C의 요청을 제거하는 것을 지원합니다. SAEGW-U는 응답 수정에서 사용 보고서를 보냅니다.

eNodeB 간 인계, SGW 또는 SAEGW 변경 없음

Junos OS 20.4R1부터 Junos 멀티 액세스 유저 플레인은 UE 모빌리티를 지원합니다.

그림 3 은 UE가 SGW 또는 SAEGW 변경을 필요로 하지 않고 한 eNodeB에서 다른 eNodeB로 전환할 때의 전체 인계 프로세스를 보여줍니다(예: 두 eNodeB가 동일한 SGW에서 제공됩니다). 가장 간단한 모빌리티 인계 버전입니다.

그림 3: eNodeB Handover between eNodeBs 간 인계

다음 단계는 SGW와 PGW의 컨트롤 플레인 기능과 사용자 플레인 기능 간의 상호 작용만 설명합니다( 그림 3의 15~17단계).

Step 15: Target MME to Target SGW Modify Bearer Request

  1. SGW-C는 MX SGW-U에 Sx 세션 수정 요청을 보냅니다. 메시지에는 새로운 eNodeB에 해당하는 F-TEIDu가 포함됩니다. 또한 MX SGW-You에게 새로운 eNodeB로 "엔드 마커" 메시지를 보내도록 지시할 수도 있습니다.
  2. 이렇게 요청하면 MX SGW-U는 Sx 세션 수정 메시지로 언급된 모든 베어러에 대해 S1-U 인터페이스에서 "엔드 마커" 메시지를 이전 eNodeB로 보냅니다.
  3. MX SGW-U는 Sx 세션 수정 요청에서 수신된 F-TEIDu에 대해 베어러의 다운링크 피어 F-TEID를 업데이트합니다.
  4. MX SGW-U, SGW-C에 Sx 세션 수정 응답 전송

Step 16: Target SGW to PGW Modify Bearer Request

참고:

이 단계는 모든 베어러의 F-TEIDu 할당에 영향을 미치지 않습니다. 그러나 UE의 새로운 위치에 따라 다른 포워딩 및 충전 매개 변수를 업데이트할 수 있습니다.

  1. PGW-C는 Sx 세션 수정 요청을 MX PGW-U로 보냅니다.

  2. MX PGW-U는 해당 베어러를 업데이트하고 PGW-C에 Sx 세션 수정 응답을 보냅니다.

SGW 변경을 통한 인계

CUPS 모델을 고려하면 SGW 변경과 관련된 두 가지 유형의 절차가 있습니다.

  • Type 1: SGW 변경 중에는 세션 요청 메시지만 MME/SGSN에서 SGW-C로 전송됩니다.

  • Type 2: 세션 요청 메시지 생성에 이어 Bearer 요청 수정 메시지가 SGW 변경 중에 MME/SGSN에서 SGW-C로 전송됩니다.

MX SGW-U의 경우 이러한 두 가지 유형의 주요 차이점은 첫 번째에서는 새로운 SGW-C가 세션 요청 생성 내의 eNodeB 및 PGW F-TEIDu와 함께 제공되고, 두 번째에서는 eNodeB의 F-TEIDu가 수정 베어러 요청에서 제공된다는 것입니다. 이는 SGW-C와 SGW-U 간의 추가 Sx 세션 수정 요청/응답 교환으로 변환됩니다. Type 1은 Type 2의 하위 집합으로 간주될 수 있으므로 여기에서 Type 2 인계 프로세스를 제공합니다.

그림 3 은 UE가 한 eNodeB에서 SGW 변경이 필요한 다른 eNodeB로 전환할 때의 전체 인계 프로세스를 보여줍니다. 다음 단계는 SGW와 PGW의 컨트롤 플레인 기능과 사용자 플레인 기능 간의 상호 작용만 설명합니다( 그림 3의 4,4a, 15-17 및 19단계).

Step 4: Target MME to Target SGW Create Session Request

  1. 대상 SGW-C는 Sx 세션 설정 요청을 대상 MX SGW-U로 보냅니다. PGW-U가 대상 SGW-U와 다른 물리적 노드인 경우, 세션의 모든 베어러에 대해 PGW-U의 F-TEIDu가 메시지가 포함됩니다. MX SGW-U는 로컬 F-TEIDu에 할당된 UP 기능만 지원하기 때문에 로컬 F-TEIDu는 포함되지 않습니다.
  2. 대상 MX SGW-U는 새 세션을 생성하고 Sx 세션 설정 요청에 표시된 모든 베어러에 대해 로컬 F-TEIDu를 할당합니다. 메시지에 PGW-U의 F-TEID가 포함된 경우, 이를 사용하여 모든 참조 베어러에 대한 링크 피어 F-TEIDu를 설정합니다.
  3. 대상 MX SGW-U는 Sx 세션 설정 응답 메시지를 대상 SGW-C에 보냅니다.

Step 15: Target MME to Target SGW Modify Bearer Request

  1. 대상 SGW-C는 Sx 세션 수정 요청을 대상 MX SGW-U로 보냅니다. 이 메시지에는 새로운 eNodeB에 해당하는 모든 베어러에 대한 F-TEIDu가 포함됩니다.

  2. 대상 MX SGW-U는 Sx 세션 수정 요청에서 수신된 F-TEIDu에 대해 베어러의 다운링크 피어 F-TEID를 업데이트합니다.

  3. MX SGW-U는 SGW-C에 Sx 세션 수정 응답을 보냅니다.

Step 16: Target SGW to PGW Modify Bearer Request

  1. PGW-C는 Sx 세션 수정 요청을 MX PGW-U로 보냅니다. 이 메시지에는 모든 보유자를 위한 대상 SGW-U의 F-TEIDu가 포함됩니다. 또한 MX PGW-You에게 "엔드 마커" 메시지를 보내도록 지시할 수도 있습니다.

  2. 이렇게 하라는 지시를 받으면 MX PGW-U는 이전 SGW-U로 "엔드 마커" 메시지를 보냅니다.

  3. MX PGW-U는 Sx 수정 요청 메시지에서 수신된 F-TEIDu에 대해 참조된 모든 베어러에 대해 다운링크 피어 F-TEID를 업데이트합니다.

  4. MX PGW-U는 대상 SGW-C에 Sx 세션 수정 응답을 보냅니다.

Step 19: Source MME to Source SGW Delete Session Request

  1. 소스 SGW-C는 소스 MX SGW-U에 Sx 세션 삭제 요청을 보냅니다.

  2. 소스 MX SGW-U는 모든 베어러와 세션을 삭제합니다.

  3. 소스 MX SGW-U는 소스 SGW-C에 Sx 세션 삭제 응답을 보냅니다.

릴리스 기록 테이블
릴리스
설명
20.4R1
Junos OS 20.4R1부터 Junos 멀티 액세스 유저 플레인은 UE 모빌리티를 지원합니다.