好的,我们继续深入3GPP TS 23.503规范的第6章。在剖析了微观的PCC规则之后,我们将视角稍微拉升,探讨那些作用于整个PDU会话的宏观策略信息。
深度解析 3GPP TS 23.503:6.4 & 6.5 & 6.6 - PDU会话、移动性与UE的宏观策略蓝图
本文技术原理深度参考了3GPP TS 23.503 V18.9.0 (2025-03) Release 18规范,将合并解读第6.4节“PDU Session related policy information”、6.5节“Access and mobility related policy information”及6.6节“UE policy information”的核心内容。本文旨在系统性地剖析PCC框架中超越单条PCC规则的、作用于更高层面的三大策略集合,揭示PCF如何从会话、移动性和终端三个维度,为用户的5G体验绘制宏观的策略蓝图。
在前一篇文章中,我们深入了PCC规则的“法条细节”,了解了网络如何对每一个业务数据流进行精细化管控。然而,PCC框架的智慧并不仅仅体现在对细节的雕琢上,更体现在其宏观的、全局性的战略规划能力。
今天,我们将探索PCF武器库中的另外三件“战略武器”:
- PDU会话相关策略信息 (PDU Session related policy information):为整个PDU会话设定“基调”和“总纲”。
- 接入与移动性相关策略信息 (Access and mobility related policy information):在网络中为UE划定“行动范围”和“行为准则”。
- UE策略信息 (UE policy information):在UE侧部署智能的“导航地图”,指导应用的行为。
这三类信息共同构成了PCC框架的宏观策略蓝图。为了展现这幅蓝图的全貌,我们将引入一个贯穿全文的综合场景:
Alex,一位商务精英,正在乘坐跨国高铁出差。他的设备是一台支持5G多接入(ATSSS)的笔记本电脑。旅途中,他需要:
- 稳定地参与一场高优先级的视频会议。
- 同时后台需要进行大数据同步。
- 列车穿越国境时,网络需要无缝漫游。
- 他的公司为其定制了严格的安全和路由策略。
现在,让我们看看PCF是如何通过这三大宏观策略,为Alex的“高铁移动办公”之旅保驾护航的。
1. PDU会话的“总纲”:PDU Session related policy information (6.4)
如果说PCC规则是为会话内的每个“租客”(SDF)制定的独立合同,那么PDU会话相关策略信息就是为整栋“大楼”(PDU Session)制定的物业管理规定。它定义了会话级别的默认行为和总体限制。
The purpose of the PDU Session related policy information is to provide policy and charging control related information that is applicable to a single Monitoring key or the whole PDU Session respectively.
规范中的 Table 6.4-1: PDU Session related policy information 是本节的核心。让我们来解读其中的关键“物业规定”:
| 属性 (Attribute) | 描述 | 场景应用 (Alex的高铁办公) |
|---|---|---|
| Authorized Session-AMBR | Defines the Aggregate Maximum Bit Rate for the Non-GBR QoS Flows of the PDU Session. | PCF为Alex的PDU会话设定了一个200Mbps的Session-AMBR。这意味着,他所有非保障速率的业务(如网页浏览、后台同步)的总带宽不能超过200Mbps。这为会话内的“普通车道”设定了总的流量上限。 |
| Authorized default 5QI/ARP | Defines the default 5QI and ARP of the QoS Flow associated with the default QoS rule. | PCF为会话设定了默认的QoS等级,例如5QI=9 (普通上网)。所有未被任何特定PCC规则匹配的流量(如Alex偶尔的即时消息),都会被放入这个默认的QoS Flow中,获得尽力而为的服务。 |
| Policy control request trigger | Defines the event(s) that shall cause a re-request of PCC rules for the PDU Session. | PCF指示SMF:“当Alex的位置发生变化时(Location change trigger),请立即向我汇报”。这确保了当高铁进入不同区域时,PCF能及时获取信息并更新策略。 |
| Usage Monitoring Control related information | Defines the information that is required to enable user plane monitoring of resources for… a PDU Session. | 这里定义了会话级别的总流量监控。例如,Alex的公司套餐每月有100GB的高速流量。PCF会在此处设置一个与该套餐关联的Monitoring Key和用量阈值,对Alex整个PDU会话的总流量进行监控。 |
| Reflective QoS Timer | Defines the lifetime of a UE derived QoS rule belonging to the PDU Session. | PCF可以设定一个全局的反射QoS计时器。例如,如果Alex使用的某个P2P应用通过反射QoS机制创建了一条上行数据通道,这条通道在没有数据传输N秒后会自动失效,避免资源浪费。 |
| Redundant PDU Session | Indicates that the PDU Session is a redundant PDU Session. | 对于Alex极其重要的视频会议,如果他的套餐支持,PCF可以在此指示SMF为该会话建立一条冗余链路,提供极致的可靠性。 |
深度解读:PDU会话相关策略信息为会话建立了一个基线和边界。它确保了即使在没有特定业务请求时,会话依然有一个默认的服务水平和总体的资源约束。PCC规则则是在这个基线之上,为特定业务提供“增强服务”。
2. UE在网络中的“行为准则”:Access and mobility related policy information (6.5)
这部分策略由PCF通过N15接口下发给AMF,定义了UE在网络中的“可活动范围”和“无线资源使用偏好”,是网络对UE进行宏观移动性管理的核心工具。
To enable the enforcement in the 5GC system of the access and mobility policy decisions made by the PCF… the 5GC system may provide the Access and mobility related policy information from the PCF to the AMF.
规范中的 Table 6.5-1: Access and mobility related policy information 详细列出了这些策略。
| 信息名称 (Information name) | 描述 | 场景应用 (Alex的高铁办公) |
|---|---|---|
| Service Area Restrictions | This part defines the service area restrictions. | Alex的公司为了安全,规定其设备只能在已批准的国家或地区接入网络。PCF会向AMF下发一个包含“允许接入的PLMN列表”的服务区限制。当高铁穿越国境进入一个未授权的国家时,AMF会拒绝其接入。 |
| RFSP Index | This part defines the RFSP index related information. | PCF知道Alex正在进行高优先级的视频会议。为了保障无线链路的稳定性,PCF可以动态修改Alex的RFSP Index,指示UE“优先选择信号质量最稳定的小区,而不是信号强度最强的小区”,以减少不必要的切换。 |
| UE-AMBR | This defines the UE-AMBR value that applies for a UE. | 这是对一个UE所有PDU会话的总带宽限制。与Session-AMBR不同,UE-AMBR是跨会话的。如果Alex同时建立了两个PDU会话,这两个会话的非GBR流量总和不能超过PCF下发的UE-AMBR。 |
| SMF selection management | This part defines the SMF selection management instructions. | PCF可以向AMF下发策略:“如果Alex请求连接到公司内网(DNN=corp.com),必须选择位于公司数据中心附近的SMF”。这确保了数据路径的最优化。 |
| Slice replacement management | Defines slice replacement management. | 如果承载Alex视频会议的eMBB切片发生故障,PCF可以向AMF提供备用切片的信息(Alternative S-NSSAI),指导AMF将Alex无缝地切换到备用切片上。 |
深度解读:接入与移动性策略信息,是PCF从网络侧对UE行为进行宏观调控的体现。它不关心UE内部运行的是什么应用,而是将UE作为一个整体,为其在网络中的“漫游”设定规则。这与UE策略(URSP)形成了鲜明的对比。
3. UE的“内置导航地图”:UE policy information (6.6)
如果说接入与移动性策略是网络侧的“交通管制”,那么UE策略就是部署在UE侧的“智能导航系统”。它由PCF制定,通过AMF下发给UE,指导UE的应用如何智能地选择网络路径。
本节内容的核心就是我们已经多次提及的URSP (UE Route Selection Policy)和ANDSP (Access Network Discovery & Selection Policy)。
3.1 URSP的结构与决策 (6.6.2 UE Route Selection Policy information)
The UE Route Selection Policy (URSP) includes a prioritized list of URSP rules.
规范中的 Table 6.6.2.1-2 和 Table 6.6.2.1-3 详细定义了URSP规则的结构。一条URSP规则包含两大部分:
-
Traffic Descriptor (流量描述符):“如果… (IF)”
- 定义了匹配何种流量。可以是
Application descriptors(如“Teams会议”)、IP descriptors(目标IP)、DNN等。
- 定义了匹配何种流量。可以是
-
Route Selection Descriptor (RSD, 路由选择描述符) (列表):“那么… (THEN)”
- 定义了匹配流量后应该如何路由。每个RSD都包含一组路由组件,UE会按RSD的优先级依次尝试。
- 路由组件:
Network Slice Selection(选择哪个切片),DNN Selection(选择哪个DNN),SSC Mode Selection(会话连续性模式),Access Type preference(优先3GPP还是非3GPP),Non-Seamless Offload indication(是否直接从Wi-Fi出)。
深度解析与场景再现:
PCF为Alex的笔记本电脑下发了如下URSP规则:
-
规则1 (优先级10):
- 流量描述符:
Application descriptor = "视频会议App" - RSD列表:
- (优先级1)
S-NSSAI=eMBB-premium,Access Type=Multi-Access(ATSSS) - (优先级2)
S-NSSAI=eMBB-premium,Access Type=3GPP - (优先级3)
S-NSSAI=eMBB-standard
- (优先级1)
- 流量描述符:
-
规则2 (优先级20):
- 流量描述符:
Application descriptor = "大数据同步工具" - RSD列表:
- (优先级1)
Non-Seamless Offload indication=Permitted(如果Wi-Fi可用,则卸载) - (优先级2)
DNN=background-data
- (优先级1)
- 流量描述符:
URSP决策流程:
-
Alex启动视频会议。UE匹配到规则1。
-
UE尝试RSD 1:请求建立一个使用
eMBB-premium切片的多接入(ATSSS)PDU会话。如果成功,会议流量就在5G和高铁Wi-Fi上进行智能分流/切换。 -
如果ATSSS会话建立失败(例如Wi-Fi不可用),UE会回退,尝试RSD 2:请求建立一个仅使用5G的
eMBB-premium切片会话。 -
如果
eMBB-premium切片也因拥塞等原因不可用,UE会继续回退,尝试RSD 3:请求建立一个连接到普通eMBB-standard切片的会话,实现服务的降级保障。 -
同时,大数据同步工具启动。UE匹配到规则2。
-
UE尝试RSD 1:检查到高铁Wi-Fi可用,于是直接将同步流量从Wi-Fi发出,不占用宝贵的蜂窝网络资源。
深度解读:URSP将策略决策的“第一道关口”前置到了终端。它使得UE不再是盲目地向网络请求连接,而是成为一个能够根据应用意图和网络策略,主动、智能地规划网络路径的“智能体”。这对于实现5G端到端的业务保障和资源优化至关重要。
FAQ
Q1:Session-AMBR 和 UE-AMBR 有什么区别? A1:它们作用的范围不同。Session-AMBR是PDU会话级别的限制,它限制的是单个PDU会话内所有非GBR流量的总和。而UE-AMBR是UE级别的限制,它限制的是一个UE下所有PDU会话的非GBR流量的总和。如果一个UE只建立一个PDU会话,那么这两个值的效果类似。但如果UE同时建立了多个PDU会话,UE-AMBR就是那个最终的“天花板”。
Q2:PCF下发的“接入与移动性策略”和UE侧的ANDSP策略都与Wi-Fi选择有关,它们有什么不同? A2:它们是网络侧控制和UE侧智能的结合。PCF下发的“接入与移动性策略”中可能包含一些硬性规定,例如通过“服务区限制”禁止UE在某些区域使用非3GPP接入。而ANDSP则是在这个大框架下,为UE提供更精细的、基于性能和偏好的选择指南。例如,ANDSP会告诉UE,在多个可用的Wi-Fi网络中,哪一个的优先级更高,连接需要满足什么样的信号强度条件等。前者是“禁令”,后者是“推荐”。
Q3:URSP规则中的Route Selection Descriptor (RSD)为什么是一个列表? A3:RSD设计成一个带优先级的列表,是为了提供服务的回退(Fallback)机制和灵活性。UE会从优先级最高的RSD开始尝试。如果基于该RSD建立PDU会话失败(例如,网络拒绝了切片请求,或请求的DNN不可用),UE不会立即放弃,而是会继续尝试列表中下一个优先级的RSD。这大大增强了连接的健壮性。就像导航软件为你规划了“最优路线”,如果发现前方堵车,它会自动切换到“备选路线”或“时间最短路线”。
Q4:URSP是如何下发给UE的? A4:URSP由PCF制定,然后封装在“UE策略”信息中,通过N15接口发送给AMF。AMF再通过N1接口上的NAS(Non-Access Stratum)信令(具体是UE Configuration Update命令),将URSP“透明地”转发给UE。UE收到后,将这些规则存储在本地,并在需要时进行评估。AMF在此过程中扮演的是一个“信使”的角色,它不理解URSP的具体内容。
Q5:如果一个应用同时匹配了多条URSP规则的流量描述符,UE会如何处理? A5:UE会严格按照URSP规则的**Rule Precedence(规则优先级)来处理。它会选择匹配到的、且优先级最高(数值最小)**的那条规则。一旦找到,就不会再评估其他更低优先级的规则。因此,运营商在通过PCF制定URSP时,必须精心设计规则的优先级,将最具体、最优先的业务规则放在前面,将最通用的“match-all”规则放在最后。