51学通信

深度解析 3GPP TS 32.255：5.2.2.18 PDU session charging for roaming in Local breakout scenario (本地疏散漫游计费流程...

17分钟阅读

好的，我们继续5G计费流程的深度探索。

在上一篇文章中，我们已经彻底剖析了归属地路由（Home-Routed）漫游的计费流程。现在，我们将进入一个更为复杂和高级的领域——本地疏散（Local Breakout, LBO）漫游。LBO是5G时代实现低时延漫游业务（如边缘计算、云游戏）的关键技术，但它对计费系统提出了前所未有的挑战：身处拜访地网络的V-SMF，如何同时向“本地”和“远方”的两个计费中心汇报工作？

本文将作为对5.2节漫游流程解读的收官之作，聚焦于LBO漫游场景下独特的计费架构和消息流程，揭示5G网络是如何通过创新的跨网计费接口，来实现对这种高级漫游模式的精确计费与控制。

深度解析 3GPP TS 32.255：5.2.2.18 PDU session charging for roaming in Local breakout scenario (本地疏散漫游计费流程)

本文技术原理深度参考了3GPP TS 32.255 V18.6.0 (2024-12) Release 18规范中，关于“5.2.2.18 PDU session charging for roaming in Local breakout scenario”的核心章节，旨在为读者通过详细的消息流程图，解析LBO漫游场景下，V-SMF如何协同V-CHF与H-CHF完成复杂的双轨计费流程。

1. LBO计费架构的“双轨制”

在深入流程之前，我们必须回顾一下LBO计费架构的核心特点。与HR模式不同，LBO模式下的数据流在拜访地网络（VPLMN）就直接访问互联网了，这使得V-SMF成为了事实上的业务锚点。因此，V-SMF肩负起了双重计费责任：

  1. 对内轨道（VPLMN内部结算）：V-SMF需要与V-CHF交互，记录VPLMN为此次会话付出的网络资源成本，这部分通常采用QBC（基于QoS流的计费）进行计量。
  2. 对外轨道（向HPLMN上报）：V-SMF需要跨越网络边界，与远在归属地网络（HPLMN）的H-CHF直接通信，以便H-CHF能够对最终用户进行计费。这部分通常采用FBC（基于流的计费）进行，并且可能涉及在线的配额管理。

规范5.2.2.18节的流程图，正是围绕着这两条并行且协同工作的“计费轨道”展开的。

2. LBO会话建立：“双线开户” (5.2.2.18.2)

用户小杰在日本漫游，为了体验一款本地的AR导航应用，网络为他建立了一个LBO模式的PDU会话。规范中的**“Figure 5.2.2.18.2-1: PDU session establishment, SMF to H-CHF and V-CHF”**生动地展示了这一过程。

计费交互流程：并行启动

步骤9ch：V-SMF的“多任务处理”

9ch-a. The UE is identified as a roamer…, the V-CHF and optionally H-CHF are selected accordingly.

  • 信令分析：V-SMF识别出这是LBO漫游场景后，它会同时进行两项选择：
    • 在VPLMN内部，通过NRF选择一个V-CHF。
    • 通过HPLMN的NRF（需要跨网发现），选择一个远端的H-CHF。

轨道一：对内结算（与V-CHF交互，步骤9ch-b1, c1, d1）

9ch-b1. The Charging Data Request [Initial] is sent to V-CHF, for the subscriber triggered by start of PDU session charging event. 9ch-c1. The V-CHF opens a CDR. 9ch-d1. The V-CHF acknowledges by sending Charging Data Response [Initial] to the V-SMF and optionally supplies a “Roaming charging profile”…

  • 信令分析：这部分流程与HR漫游中的VPLMN侧计费初始化几乎完全一样。V-SMF向V-CHF发起Initial请求，V-CHF打开用于网间结算的CDR，并返回可能包含QBC规则的Roaming charging profile。这是为VPLMN自己的“账本”记下第一笔。

轨道二：对外上报（与H-CHF交互，步骤9ch-b2, c2, d2）

9ch-b2. If a H-CHF was selected a Charging Data Request [Initial] is sent to H-CHF, triggered by, e.g. “start of PDU session”,with Charging Identifier, and with or without quota management and optionally including the “Roaming charging profile”. 9ch-c2. The H-CHF opens a CDR. 9ch-d2. The H-CHF acknowledges by sending Charging Data Response [Initial] to the V-SMF and optionally supplies a “Roaming charging profile” to the V-SMF.

  • 信令分析：这是LBO与HR的根本区别所在。V-SMF直接扮演了H-SMF的角色，向H-CHF发起Initial请求。
    • 消息内容：这个跨国请求中包含了关键信息：Charging Identifier，以及明确的配额管理需求（with or without quota management）。如果小杰是预付费用户，V-SMF就会在这里直接为他申请第一笔漫游流量配额。
    • H-CHF行动：H-CHF收到后，为小杰打开个人CDR，并根据他的套餐和申请，在响应中授予配额，并下发一套适用于FBC的计费触发器。
    • 策略协商：H-CHF同样会返回一个它认可的Roaming charging profile给V-SMF，确保V-SMF的QBC行为符合HPLMN的要求。

步骤10ch：双线更新 后续流程中，当需要为某个业务申请FBC配额时（步骤10ch-a2），V-SMF会向H-CHF发送Update请求；而当QBC相关的事件触发时（步骤10ch-a1），V-SMF则会向V-CHF发送Update请求。两条轨道各司其职，并行不悖。

核心要点：LBO的会话建立，是一个由V-SMF主导的、并行的双轨计费初始化过程。它同时启动了与V-CHF的结算计费会话和与H-CHF的用户计费会话。

3. LBO会话修改与释放 (5.2.2.18.3 & 5.2.2.18.4)

LBO模式下的会话修改与释放，其计费流程延续了建立阶段的“双轨制”逻辑。

会话修改 (Figure 5.2.2.18.3-1)

当小杰的AR导航需要更高质量的QoS流时，会触发PDU会话修改。

2ch-a1. The Charging Data Request [Update] is sent to V-CHF for reporting the QBC and/or FBC information when enabled triggers are met. 2ch-a2. If a H-CHF was selected a Charging Data Request [Update] is sent to H-CHF, when the enabled triggers are met, and optionally include a request for quota.

  • 信令分析：
    1. V-SMF的判断：V-SMF收到QoS变更的策略后，会判断这个变更同时影响了哪条计费轨道。
    2. 轨道一（结算）：QoS流的变化直接影响了网间结算的成本，因此V-SMF会向V-CHF发送一个Update消息（2ch-a1），报告QBC相关的变更（例如，新增了一个高价值的QFI）。
    3. 轨道二（用户）：这个QoS变更也可能对应一个新的业务流（Rating Group），或者需要申请新的FBC配额。因此，V-SMF也会向H-CHF发送一个Update消息（2ch-a2），报告FBC相关的变更，并按需申请配额。

会话释放 (Figure 5.2.2.18.4-1)

当小杰关闭AR导航应用，释放PDU会话时。

2ch-a1. The Charging Data Request [Termination] is sent to V-CHF. 2ch-a2. If a H-CHF was selected a Charging Data Request [Termination] is sent to H-CHF.

  • 信令分析：V-SMF会同时向V-CHF和H-CHF两个计费中心发送Charging Data Request[Termination]消息，为两条并行的计费轨道同时“结账销户”。V-CHF关闭用于结算的CDR，H-CHF则关闭小杰的个人漫游CDR。

核心要点：在LBO模式的整个生命周期中，V-SMF始终是唯一的计费信息源和策略执行点。它像一个“双面间谍”，忠实地向两个不同的“上级”（V-CHF和H-CHF）汇报着同一事件的不同侧面（QBC和FBC），并执行来自两个上级的指令。

4. 架构的演进：Inter-CHF交互模式 (5.2.2.18.5 - 5.2.2.18.7)

规范的后半部分（5.2.2.18.5至5.2.2.18.7）描述了一种更为高级和集成的LBO计费架构，即我们在原则篇提到的Inter-CHF交互模式。在这种模式下，V-SMF的负担被大大减轻。

场景再现： 小杰使用的AR导航，其运营商间签订了更深度的合作协议，支持计费系统直接对话。

流程变化 (Figure 5.2.2.18.5-1)

9ch-b. The Charging Data Request [Initial] is sent to V-CHF, for the subscriber… 9ch-d. If a H-CHF was selected a Charging Data Request [Initial] is sent to H-CHF, with or without quota management… (注意，这次发送方可能是V-CHF)

  • 信令分析：
    1. V-SMF的“减负”：在这种模式下，V-SMF可能只与V-CHF直接通信。它将所有的计费信息（包括FBC和QBC）都上报给V-CHF。
    2. V-CHF的“二传手”角色：V-CHF收到V-SMF的请求后，除了处理自己的结算逻辑外，还会扮演“代理”的角色，提取出与用户计费（FBC）相关的信息，再封装一个新的Charging Data Request消息，通过跨网的N107接口，发送给H-CHF。
    3. H-CHF的决策与返回：H-CHF处理请求（如授权配额），然后将响应返回给V-CHF。
    4. V-CHF的“汇总”：V-CHF收到H-CHF的响应后，结合自己的处理结果，最终生成一个统一的响应消息，返回给V-SMF。

核心要点：Inter-CHF模式将复杂的跨网计费交互，从SMF层面提升到了CHF层面。V-SMF的逻辑被大大简化，只需对接一个计费点。而V-CHF和H-CHF作为专业的计费实体，它们之间的直接对话可以实现更复杂的策略协同和结算自动化。这种架构代表了漫游计费演进的未来方向。

文章结尾

通过对LBO漫游计费流程的深度剖析，我们领略了5G计费系统在应对复杂业务场景时的高度灵活性和前瞻性设计。无论是V-SMF主导的“双轨制”，还是V-CHF代理的“二传手”模式，其核心都是为了在保证用户低时延体验的同时，实现清晰、准确、可控的跨运营商计费。

  • 双轨并行：V-SMF → V-CHF (QBC结算) 和 V-SMF → H-CHF (FBC用户计费)。
  • 代理转发：V-SMF → V-CHF → H-CHF (CHF间协同)。

LBO计费流程的复杂性，恰恰反映了5G商业模式的巨大潜力。它打破了传统漫游模式的束缚，为全球范围内的边缘计算、车联网、云XR等创新应用的落地，铺平了商业化的道路。

至此，我们已经完成了对5.2节中所有核心PDU会话计费流程的解读。从下一篇文章开始，我们将进入一个新的领域——CDR的生成与传递，看看这些在流程中被反复提及的话单，最终是如何被构建、触发和传送的。

FAQ环节

Q1：在LBO漫游中，V-SMF为什么要同时和V-CHF、H-CHF两个计费中心打交道？ A1：因为它需要同时完成两项性质完全不同的任务。与V-CHF交互是为了VPLMN内部的网间结算，V-CHF需要根据V-SMF报告的QBC数据，来计算HPLMN应该支付给VPLMN多少网络资源使用费。与H-CHF交互是为了HPLMN对最终用户的计费，H-CHF需要根据V-SMF报告的FBC数据，来计算应该从用户的个人账户或套餐中扣除多少费用，并进行实时的配额控制。

Q2：LBO漫游听起来比HR漫游复杂得多，运营商为什么还要支持它？ A2：最主要的原因是用户体验，特别是对于时延敏感的5G新业务。在HR模式下，数据必须绕回国内，访问漫游地的本地应用时会产生巨大的网络延迟，这使得云游戏、AR/VR、远程控制等业务几乎无法使用。LBO模式让数据就近访问互联网，提供了与本地用户无异的低时延体验，是5G全球化商业成功的关键。

Q3：在LBO在线计费场景下，当我漫游时，是谁在实时控制我的流量？ A3：最终的决策者是您归属地网络的H-CHF，但实时的执行者是您漫游地网络的V-SMF和V-UPF。流程是这样的：V-SMF向H-CHF申请配额 → H-CHF根据您的套餐余额批准并下发配额 → V-SMF收到配额后，在本地的V-UPF上设置监控和门限 → 当配额即将用尽时，V-UPF通知V-SMF → V-SMF再次向H-CHF申请… 这是一个跨越国界的实时“遥控”闭环。

Q4：Inter-CHF交互模式相比于V-SMF双轨模式，有什么实际的好处？ A4：好处是多方面的：1) 简化SMF：V-SMF的逻辑变得更简单，它只需对接一个本地的V-CHF，降低了其实现的复杂性和对跨网接口的依赖。2) 增强计费系统能力：专业的计费系统CHF之间直接对话，可以实现更复杂的策略协同，例如动态费率协商、联合反欺诈分析、更精细的结算策略等，这些是SMF层面难以实现的。3) 架构解耦：将会话管理（SMF）和复杂的跨网计费策略（CHF）进一步解耦，符合核心网演进的大方向。

Q5：这些复杂的LBO计费流程，最终体现在我的手机账单上会和HR漫游有什么不同吗？ A5：从您的最终账单来看，可能没有明显的区别。无论后台是HR还是LBO模式，H-CHF都会将您的漫游使用量（无论是通过H-SMF还是V-SMF上报的）进行汇总，并根据您的漫游套餐进行计费。LBO的主要影响是业务体验，而不是账单格式。不过，运营商可能会推出专门的“5G全球低时延服务包”等高级产品，这些产品可能就依赖于LBO技术来实现，其定价会与普通的漫游数据包有所不同。

关系图谱