1.PDU会话的概念
1.1概述
5G系统的一个关键功能:为UE提供一个到达DN的连接
会话管理功能(SMF)职责:
- 设置UE到DN的连接
- 对该连接的用户面进行管理
5G系统的设计目标是支持大量的5G案例:
- 支持不同的PDU类型
- 多个可选的SSC方案
- 灵活的用户面架构
1.2到数据网络(DN)的连接服务
基础PDU会话连接
为了连接到DN,UE需要发起一个PDU会话建立的请求
连接的目的地由UE提供,提供形式是一个DNN,该DNN是目标DN的代号
DNN可以是连接到互联网的运营商自定义DNN
DNN也可以是知名DNN,比如去往IMS网络的DNN
下图描绘了一个简化的PDU会话建立流程
对该流程图的简述:
UE通过基站和AMF向SMF发起PDU会话请求
SMF接到请求后从UDM获取该UE的订阅数据
SMF接到请求后从PCF获取针对该类型用户的策略规则
SMF接到请求后与UPF建立会话以建立用户面连接
SMF向基站发起无线资源请求
基站接到请求后设置相应的无线资源并回复SMF的请求
SMF接到回复后更新UPF以建立UPF到基站的隧道
最终生成一条隧道:UE<->AN<->UPF
UE通过该隧道到达UPF以连接到目标DN
在PDU会话建立过程中,相应的用户面连接(UE<–>DN)将被激活
该用户面连接的作用:
- 传输PDU(Protocol Data Units)
- PDU是PDU会话上被运载的终端用户的协议类型
- PDU的类型取决于PDU会话的类型(例如,IP数据包或者以太网帧)
1.3传输网,PDU会话和应用流量之间的关系
总结一下PDU会话的概念:
PDU会话是UE和指定DN之间的一条逻辑连接,为UE提供到DN的用户面连接
下面我们来探讨PDU会话,应用层的会话和更底层传输之间究竟是什么样的关系
仅从应用层数据和底层的物理介质来看,应用和底层存在两种承载关系,
一个是承载于无线资源上的应用数据
另一个则是承载于光纤,服务器和路由器交换机(即有线资源)之上的应用数据
从图6.2中发现,有线资源承载中只有一部分承载了PDU会话,也就是说UPF到DN之间的连接不再受到PDU会话的影响;同时,PDU会话也不全承载在有线资源上,有一部分存在于无线资源之上。也就是说PDU会话是一种核心网范畴的连接概念,无视其下层的资源形式(有线或者无线)。那么,PDU会话跟整个5GS之间是一种怎样的关系呢?建立PDU会话对5GS意味着什么呢?它跟数通中的传输协议又有怎样的共同点和区别?下面我们来找到这些问题的答案
用户面连接(PDU会话)是独立于5GS中的其他网元之间的连接的
这种通过PDU会话的形式创建出隧道的方式存在的原因:
将终端用户的PDU会话层从传输网中解耦开
运营商可以使用任意一种传输协议来承载PDU会话层
传输网络可以通过部署例如MPLS,Ethernet,无线点到点连接等方式提供IP传输服务
因此传输设备(交换机和路由器等)无法感知用户层面的流量,而是经过聚合之后的流量,也就是说传输层设备只能针对聚合后的流量进行各种操作(比如差异化服务DiffServ)
1.4多PDU会话
一个UE可能同时创建多个PDU会话:
如下图所示,是一个UE同时发起3个PDU会话的示意,这3个会话分别连接到不同的DN,分别是Internet,IMS和其他网络(比如某企业的局域网)
UE还可以同时发起多个去往相同DN的PDU会话
具体场景需要另外说明
1.5 PDU会话的属性
下表列出了PDU会话的几个主要属性,DNN已在上文提到过
PDU会话的属性基本都是在PDU会话创建过程中生成的并且在PDU会话的真个生命周期中都不可变,但是有几个附加属性则可以在PDU会话的生命周期中动态地改变,例如施加在各个PDU会话的PCC规则。
2.基于IP的PDU会话类型
2.1概述
5GS支持3种类型的PDU会话:
- 基于IP的PDU会话类型
- 以太网类型的PDU会话类型
- 非结构化的PDU会话类型
IP类型的PDU会话在EPS时代就已经存在,不过在5G时代,IPv6的功能得到了扩展;
至于5GS中的以太网类型的PDU会话,在EPS中后期才存在等价的概念
2.2 基于IP的PDU会话类型
概述
与EPS相比,5GS中的IP类型PDU会话多了一些特性。例如,IPv6的多归属特性(IPv6 multihoming)
IPv4,IPv6和双栈类型的PDU会话都支持全类型的SSC模式(模式1,模式2和模式3)
IPv4,IPv6和双栈类型的PDU会话支持所有QoS特性
基于IP的PDU会话类型的IP处理
对于IP类型的PDU会话,5GC负责为UE分配IPv4地址和/或IPv6前缀,这里的和/或中包含双栈和仅IPv6两种概念
UE IP地址和DN的IP地址域不同于IP骨干网(5GC实体之间网络)
DN网络是为用户提供一种接入手段,使UE能够连接到例如Internet的网络服务
本文只关注DN网络为UE分配的IP地址
每个DN都会通过IPv4和/或IPv6提供服务
PDU会话建立连接时需要设置正确的IP版本
对IPv6的引入对迁移和平滑演进来说都是一个巨大的挑战
UE发起IP类型PDU会话时会进行如下的IP版本的设置
在PDU会话建立的过程中,UE会设置PDU会话的类型,依照如下规则进行
支持IPv4和IPv6的UE通过UE本地配置或者运营商提供的策略来决定会话类型
只支持IPv4的UE应当请求IPv4类型的PDU会话
只支持IPv6的UE应当请求IPv6类型的PDU会话
如果UE对IP版本的支持情况不明,则UE发起IPv4v6的PDU会话建立的请求
5GS支持用不同的方式分配IP地址。
2.3 IP地址的分配
分配IPv4地址和IPv6前缀分别使用了不同的方式
分配IPv4地址的方式存在两种选择:
1.创建PDU会话时为UE分配IP地址
在这种方式下,IPv4地址将通过PDU Session Establishment accept消息中传递给UE。UE需要的其他信息,例如DNS地址,将通过会话建立过程中传递,这些信息存在于PCO(Protocol Configuration Options)字段中
2.使用DHCPv4为UE分配IP地址
这是一种不同于上边方式的IP地址分配方式
此方式的特点在于,IP地址的分配发生在PDU会话建立之后
并且需要依赖DHCP来完成地址的分配
这两种方式的选择取决于UE的请求内容
2.4为UE分配IPv6前缀的流程
首先引入一种称之为SLAAC的方法,全称为Stateless IPv6 Address Auto Configuration(无状态IPv6地址自动配置)
UE利用这种方法将分配给PDU会话的IPv6前缀自动补全,补全的方式是在前缀后添加接口标识,使64位掩码的前缀成为128位的完整IPv6地址
使用这种方法后,UE将不需要通过DAD(Duplicate Address Detection)方法来判断IPv6地址是否为已存在的地址
不需要DAD的原因在于,一个IPv6的前缀只分配给了一个UE,不可能出现和其他设备共享前缀的情况
对于IPv6前缀分配,需要强调的几个关键点:
1.利用SLAAC方法,PDU会话将首先完成建立,然后再分配IPv6前缀
这和IPv4的方式不同,SLAAC方式下,IPv6类型的PDU会话将首先完成建立,然后SMF会通过已经建立的PDU会话的用户平面,向UE传输RA消息(RA即Router Advertisement,这个消息中包含这为该PDU会话分配的IPv6前缀)
2.完成IPv6的SLAAC之后,终端需要的其他参数(例如DNS地址)将通过下面两种方式来获取
无状态的DHCPv6
通过PCO(Protocol Configuration Options)获取
在Rel-16中,引入了更多IPv6前缀的分配方式,这是为了有线设备能够接入5GC
利用DHCPv6的IPv6 PD(prefix Delegation)
利用有状态DHCPv6(NA DHCPv6)分配一个128位完整IPv6地址的选项
3 用户面处理
3.1 概述
会话管理的主要任务:
为PDU会话管理用户平面,这个平面中承载着实际的终端用户业务流,比如说语音和视频
数据流的走向:
从基站传入的数据首先通过N3接口发往UPF,一般UPF不只有一台,多台UPF通过N9接口互联实现了可靠性的提高还有更加灵活的部署方式,最后UPF通过N6接口将数据发往数据网络,数据网络也可称为DN。在这个过程中出现的N3/N6/N9接口可以直接理解为数据通信网络中的各种接口,这些接口可以发送和接收各种协议报文,例如IPv4和IPv6报文,这些报文承载着上层的应用数据往来于UE和DN之间。
以上的这些过程都可以通过下图来体现,但是这张图中有更加丰富的内涵
GTP-U隧道:
这是一个重要概念,从上图中可以看出,这条隧道连接着5G AN,UPF和和PSA UPF(PSA的概念将在后面讲到)。该隧道的概念脱胎于4G时代的EPC,EPC网络同时还存在GTP-C的概念,但是在5GC时代已经不复存在,至于不存在的理由已经超出了本文的讨论范围,这部分内容会在之后单独讲解。这里简单介绍一下,C是控制面,而U则是用户面,用户面实际承载着UE和DN之间的应用数据,由于这种封装方式在5GC中没有改变,所以5GC保留了GTP-U的概念,C则由其他实体负责。
保留它的原因主要是其灵活性,但是它也不是一成不变的,在5GC中GTP-U增加了例如新5G QoS模型的增强功能
控制平面和用户平面的分离:
这是5GC的另外一个特性,而且是与生俱来的,这不同于EPC(EPC是从R14开始支持这种分离)。分离的好处有这样几个:
灵活的网络部署:集中式和分布式的部署
用户面独立于控制面的扩容能力
更经济的方案:同时满足用户低时延和大带宽的需求
这一切都使得运营商的可持续发展得到保证
3.2 用户平面路径和UPF角色
这一部分主要专注于UPF的角色,我们将能剥开抽象的外层概念,看到更丰富的UPF间的组网,在上一节的协议栈图中,UPF和PSA UPF只是一个抽象的模型,实际上UPF组网有更丰富的形式,将形成更加复杂的数据传输路径,自然支持更丰富的功能。
唯一性:
UPF是5GC中唯一一个用户平面实体,这个活儿没人跟它抢
不确定性:
标准中没有要求UPF互联的数量和形式,可以串联(chain),可以做分支(forking),总之就是格式各样,满足了用户的客制化需求,比如为了边缘计算或者CDN(暂时不知道这是什么),UPF可以通过分支组网实现业务流被引入不同的数据网络中,这方面的知识在后续章节详细讲解,这很重要。
角色的复合性:
对于某个PDU会话(这很重要,这是一个限制范围,我们讨论UPF角色一定是基于某一个特定的PDU会话的,凡是抛开PDU会话去讨论UPF角色的都是耍流氓)来说,它的角色取决于以下几点:
它在UPF链的位置
UPF的能力集
从SMF获取的能力集
言外之意:对于不同的PDU会话来说,一个UPF实例,可以担任多种角色,不会受到UPF实例的限制
看图说话:
话不多说,直接上图:
( A )最简单的场景,我们只需要一台PSA UPF。
( B )在移动通信的场景下,UE可能从原有的RAN节点移动到新的RAN节点,新RAN节点无法通过N3隧道到达PSA UPF,此时一台I-UPF将被插入到组网中
( C )该场景下存在一个UL-CL/BP节点,它将以fork/merge的形式连接UE和多个DN,也就是多个PSA UPF
UPF功能汇总
- Anchor point for Intra-/Inter-RAT mobility.
- External PDU Session point of interconnect to Data Network (i.e. N6).
- Packet routing and forwarding.
- Packet inspection (e.g. Application detection).
- User Plane part of policy rule enforcement, e.g. Gating, Redirection, Traffic steering.
- Lawful intercept (UP collection).
- Traffic usage reporting.
- QoS handling for user plane, e.g. UL/DL rate enforcement, Reflective QoS marking
- in DL.
- 122 5G Core Networks
- Uplink Traffic verification (SDF to QoS Flow mapping).
- Transport level packet marking in the uplink and downlink.
- Downlink packet buffering and downlink data notification triggering.
- Sending and forwarding of one or more “end marker” to the source NG-RAN node.
- Functionality to respond to ARP and IPv6 ND requests for the Ethernet PDUs.
- Even though the standard only defines a single User Plane function (UPF), it has defined a
- few functional roles that a UPF can perform on the User Plane path:
- PDU Session Anchor (PSA): This is the UPF that terminates the N6 interface toward
- the DN.
- Intermediate UPF (I-UPF): This is a UPF that has been inserted on the UP path
- between the ®AN and a PSA. It forwards traffic between ®AN and the PSA.
- UPF with UP-link Classifier (UL-CL) or Branching Point (BP): This is a UPF that is
- “forking” traffic for a PDU Session in up-link, and “merging” UP paths in down-link.
3.3 用户面和控制面分离以及N4接口
3.3.1 概述
UP和CP的分离概念在5GC中仍然被使用,PFCP(Packet Forwarding Control Protocol)自然也被保留下来,该协议通过N4接口这个桥梁,连接着UP和CP。使用老协议的好处就在于,UP实体能够同时支持EPC和5GC,简化了4/5G互通和迁移的功能。
3.3.2 UPF的发现和选择
由谁选择
SMF和UPF通过N4接口互通,SMF完成UPF的选择
SMF和UPF的部署方式没有标准化,这取决于服务需求(比如User Plane Delays,reliability)
发现和选择的意义
UE和多个应用服务器之间,需要一种灵活的选路方式
选择的依据
SMF选择UPF时,需要了解哪些是可用的UPF,UPF的能力和UPF的负载状态等
具体的做法有以下几种:
SMF通过OAM配置获取UPF的位置信息和连接方式,选择将基于UE的位置
SMF从NRF处获得可用UPF的列表,包含UPF的DNN(可去往哪些DN)和网络切片,但是不包含UPFs的拓扑信息
SMF和UPF建立N4连接时将获取UPF的信息,如是否支持Traffic Steering on N6-LAN,header enrichment,traffic redirection等,还有UPF的负载情况
SMF最终的抉择
信息获取完成后,SMF将根据PDU会话的需求或移动性需求,来决定以哪些信息为标准去选择UPF实例,这些信息有些从UPF获取,有些从AMF处获取,还有一些是SMF本身的预配置,下面列举主要的信息:
- UPF’s dynamic load.
- UPF’s relative static capacity among UPFs supporting the same DNN.
- UPF location.
- UE location information.
- Capability of the UPF
- The functionality required for the UE session.
- Data Network Name (DNN).
- PDU Session Type (i.e. IPv4, IPv6, IPv4v6, Ethernet Type or Unstructured Type)
- SSC mode selected for the PDU Session.
- UE subscription profile in UDM.
- DNAI (see Section 6.4.4 for more info).
- Local operator policies.
- S-NSSAI.
- Access technology being used by the UE.
- Information related to user plane topology and user plane terminations.
3.3.3 对用户平面的选择性激活与去激活
对于某个PDU会话而言,只有当用户面中存在缓冲数据时,才能够被激活,这一行为和4G EPC是不同的
即使UE处于CM-CONNECTED状态时,如果没有缓冲数据的话,该PDU会话的N3隧道也不会被激活,这种行为的动机是为了增强网络切片之间的隔离性
N3隧道的激活是通过Service Request过程来完成的
不过,对于那些对时延敏感的业务来说,这种行为将带来较大的影响,在这种情况下,即使用户面连接中没有缓冲数据,只要UE状态从CM-IDLE变为CM-CONNECTED,用户面连接也会被无条件激活。
4高效的用户面连接机制
4.1. 概述
5GC会话管理的一个重要目的是什么?
可以简单地说,是提供一个高效的方案,把报文转发出去。这听起来很简单。
但是这样的解决方案又是很灵活的,根据不同场景,我们可以设计出不同的方案。
还有各种工具套装来满足多种多样的需求,并没有固定标准。
一个最基本的工具:UPF选择工具(PDU会话建立过程中)
该工具能够通过SMF选择到离UE最近的UPF
另一个工具:UP移动性工具
依赖UPF重选择功能,当用户从一处移动到另一处时使用,或者用户开启了特殊要求的应用(此时必须选择到新的具有特殊性能的UPF,例如具有低时延特性的UPF)
4.2. SSC(Service and Session Continuity)模式
4.2.1. 概述
PSA UPF的概念很重要,全称是PDU Session Anchor UPF
当我们创建了PDU会话时,就会产生这样一个IP锚点
UE的位置: 选择PSA UPF应优先考虑距离UE最近的UPF
UE IP的变化: 当UE位置发生变化时,应该依据应用和服务的特性来决定是否要改变PSA UPF,因为这会发生UE IP的改变。
为了迎合各种应用对不同IP地址间的移动性,5GS支持差分化的SSC
SSC模式的选择: 由SMF来选择,依据以下三个来源:
用户的订阅信息中允许使用的SSC模式
特定PDU会话允许使用的SSC模式
UE请求使用的SSC模式
三种SSC模式如下图所示:
4.2.2. SSC 模式1
在整个PDU会话的生命周期中,可以不改变UE的IP地址
这种模式有更好的连续性,适合那些对连续性有要求的应用
4.2.3. SSC 模式2
工作机制是“break-before-make”
在切换过程中需要将原有的会话释放掉,重新选择SMF和UFP后创建一个新的会话,因此切换过程会导致短暂的业务中断
整个过程需要保证DNN和S-NSSAI不变
但是UE IP的IP地址将发生变化
因此该模式适合那些可以容忍业务瞬断的应用
4.2.4. SSC 模式3
这种模式跟SSC 模式2类似,允许PSA UPF在切换中发生改变,但是做出了优化,在切换过程中应用不会感知业务的中断,因为该模式的工作机制是“make-before-break”,即先创建后释放
SSC模式3 可以通过一下两种方式实现
多PDU会话:在释放原来的会话之前SMF会通知UE通过新的PSA UPF先建立一个新的会话到原来的DN
IPv6多归属:和多PDU会话的方式一致,唯一的不同点是在该方式下参与切换的设备都是用IPv6地址
该模式下同样会导致UE IP和前缀的改变,因此同样需要PDU会话时基于的IP的
4.3. 将流量选择性地路由到某个DN
4.3.1. 概述
PDU会话可以有不止一个PSA UPF,和不止一个N6接口
一个本地PSA UPF可以将数据包转发到本地的边缘站点,同时也可以转发到数据中心或互联网的对等体
这种功能使边缘计算成为可能
实现该功能的方式有2种,接下来分别对其进行描述
4.3.2. 上行链路分类器
ULCL简介:
ULCL是一种UPF支持的功能,可以将数据流分流到不同的PSA UPF
ULCL节点可以将上行流量分流发送给不同的PSA,将下行流量汇聚发送个UE
流量探测和转发规则:这取决于SMF提供的流量过滤器
流量测量:ULCL节点受控于SMF,进行计费和带宽调整
不同的流量类型:IPv4,IPv6,IPv4v6和Ethernet
SMF对ULCL流程的控制:
SMF决定进行分流时,会在数据链路中插入一个ULCL节点和一个新增的PSA
SMF的控制行为何时发生:PDU的整个生命周期中
新增PSA的部署模式:collocated和standalone,也就是说可以和ULCL节点共用设备或者单独部署在一台硬件上
当ULCL不再被需要时:由SMF来判断并移除ULCL节点
从UE的视角看整个过程:UE根本看不见,也不参与
4.3.3. IPv6多归
和ULCL(IPv4)不同的地方在于,一个PDU会话的IPv6多归中的分流会有多个UE IP参与,不同的PSA UPF服务不同的IPv6,属于一对一的关系
在这个功能中和ULCL相似的节点成为BP(Branching Point)
当启用BP时,UE来选择应该使用哪个IPv6地址前缀作为up-link source IP
SMF通过Router Advertisement messages来配置UE中某个应用对应的IPv6地址
BP和ULCL的关键区别就是UE会在BP场景中选择转发路径
在这种特性的前提下,就不难理解,BP功能同时实现了IPv6多归属,和SSC 模式3
4.4. 应用对路由的影响
Application Function简称AF,AF和SSC模式以及ULCL/BP相关,但又是不同的概念,下面对比一下两者之间的不同。
SSC模式和ULCL/BP是一种用户层面的路由机制,帮助我们实现高效建立用户面路径;
AF则是控制层面的概念,它决定了如何使用SSC等路由机制
作为控制面功能,AF是一种提供某种输入的角色,AF将规则提供给核心网,告知核心网应当如何转发某条流量。然后核心网决定应当使用UPF选择器,SSC模式,ULCL还是IPv6多归来进行路由
AF通过两种方式发送请求:
直接发送给PCF
通过NEF发送给PCF(NEF可以将外部标识映射成内部标识)
AF能够提供的信息包括:
Traffic descriptor
DNAI(Data Network Access Identifier)
UE ID
N6 traffic routing information
Spatial and temporal validity conditions
分别解释一下上面列出的信息:
Traffic descriptor:IP过滤器 或 APP ID
DNAI:本质上是一个ID,代表了一个DN的入口。可以指向部署某特定APP的数据网络
UE ID:目标UE所在GPSI或UE group identifier
N6 traffic routing information:目标DN的IP地址(和端口号)
Spatial and temporal validity conditions:时空有效条件。AF请求应当生效的时间间隔和地理区域
当PCF收到以上这些消息后会创建一个PCC规则,然后将规则发送给SMF。SMF将依据PCC规则发起转发动作(例如,插入ULCL,利用SSC模式2或模式3触发PSA重定位,或者其他动作)。
如下图所示,以ULCL插入为例,描述某条特定流量是如何依据指定规则被转发到本地数据中心的。
AF也可以请求订阅来自SMF的消息,来获知UPF相关事件的发生,比如当一个ULCL被插入,或者SSC模式2或模式3被触发。通知方式有两种:
- 在事件发生前一瞬间通知
- 在事件已经发生时通知
这种通知将能够使AF在应用层面发起相应动作,例如重定位应用状态 或者处理UE IP地址的变化
5边缘计算
边缘计算的概念
边缘计算的主要目的是为了在离用户更近的地方提供服务
这里的服务主要包括:
- 算力
- 内存(为了运行特定的APP)
这种理念的目的:
- 降低时延
- 减少传输成本
适用于边缘计算的应用有传输大量数据和实时通信的需求,举几个例子:
- VR游戏
- 实时面部识别
- 视频审查
边缘计算的行业现状
比较主流的是ETSI的一个成为MEC(Multi-access Edge Computing)的工作组。3GPP则主要专注于接入和连接。
用于边缘计算的工具集
3GPP不指定某种特定的边缘计算解决方案或者架构
3GPP的做法是定义大量通用工具来实现高效的用户面路径,这些工具不是边缘计算所特有的,但是可以实现边缘计算的部署
这些工具主要包括:
- UPF 选择器
- 去往DN的可选择性流量路由
- SSC(Session and Service Continuity)模式
- AF对流量路由的影响
- 网络能力
- LADN
6会话认证和授权&LADN
6.1 PDU会话建立中的鉴权和授权
1. AAA服务器位置:一般位于公司网络或者第三方提供的DN
2. 额外功能:在某些场景下,为PDU会话管理参数和特性
3. 鉴权和授权的主体:5GS支持PDU会话建立过程中的二次鉴权和授权,这个动作由DN-AAA来完成。二次鉴权和授权是可选项
4. 二次鉴权授权发生的时间点:
注册期间AMF发起的首次5GC接入鉴权之后
SMF利用从UDM获取的订阅数据,进行首次PDU会话授权之后
6.2 UE和DN-AAA服务器间的二次鉴权
1. 二次鉴权中的概念:
二次鉴权的执行利用EAP协议
SMF需要充当EAP鉴权器的角色
2. 鉴权流程:
当SMF从UE收到一个PDU Session Establishment request,并且被DN-AAA配置为"需要进行二次鉴权授权 " 时,SMF发起EAP鉴权(从UE处请求DN-specific Identify,这个Identify在DN中是唯一的,并且与SUPI/SUCI无关)
二次鉴权使用的信用信息与UDM中存储的用于首次鉴权的信用信息无关
3. 下图是对二次授权鉴权流程的简要描述:
在UE提供了DN Identify之后,UE和DN-AAA通过SMF转发EAP authentication messages
UE和SMF之间传递EAP消息:通过SM NAS message
SMF和DN-AAA之间传递EAP消息:通过RADIUS或者Diameter消息
6.3二次授权的过程
二次授权发生时,DN-AAA检查用户是否被授权进入DN(这发生在根据UDM签约数据进行的首次授权之后)
DN-AAA提供DN授权数据给SMF,SMF将数据应用在已建立的PDU会话中
DN授权数据包括:
对于Ethernet PDU会话:被授权的MAC地址列表
对于基于IP的PDU会话:UE的IP地址/前缀信息
6.4 Local Area Data Network
简称LADN,这是一个5GS中才出现的新功能
LADN的功能:使用户只能从一个或多个指定的区域进入某个DN
使用场景:
访问以下场所的本地网络,也就是说只有进入这个区域才可以访问的该区域网络(例如:体育场专门搭建了一个网络,只有身处体育场信号覆盖范围的终端才可以访问)
体育场网络
商场网络
校园网络
这样的区域称之为LADN服务区域
配置存在的形式:一系列的Tracking Area(TA)
配置的绑定对象:某个DN
配置位置:AMF
LADN服务区域的信息是在UE注册时就获取到的,因此UE完全清楚在哪些区域可以访问哪些网络而不能访问哪些网络
下图是LADN应用的一种场景:
当一个UE发起去往某个LADN DN的会话建立请求时
AMF将告知SMF该UE是否属于相应的LADN服务区域
SMF将根据结果决定是否同意该会话的建立
在下图中,
如果UE处在TA7这个区域中时,可以访问LADN1对应的网络,而不能访问LADN2对应的网络,反之亦然;
如果UE处在TA15,则既不能访问LADN1对应网络,也不能访问LADN2对应的网络
例外:
在某些场景下,UE处于CM-IDLE状态或者RRC INACTIVE被使用
5GC将不能确定UE的确切位置
此时,LADN服务区域功能将在UE下次访问网络服务时开启(例如:UE的状态从CM-IDLE转变为CM-CONNECTED或者RRC ACTIVE)
LADN特性仅在3GPP接入时启用。