【5G核心网】Packet Forwarding Model 数据包转发模型

1. Packet Forwarding Model

    CP 通过建立，修改，删除 PFCP 会话上下文，以及通过为每个 PFCP 会话赏析哪问提供 PDR FAR QER URR BAR，来控制 UP 面的数据包处理。

    每一个 PDR 都包含 PDI（Packet Detection Information，包探测信息 ），一个或多个字段，与输入数据包进行匹配，并可能与以下规则相关联，从而提供了适用于与 PDI 匹配的数据包的指令集：

    -  One FAR（包含了处理数据包的相关指令）

          an Apply Action parameter，指示 UP 转发，复制，丢弃缓冲的数据包，是否对于到达的下行数据包通知 CP

          forwarding, buffering and/or duplicating parameters， 如果 “Apply Action parameter” 请求数据包转发，缓存或者复制，UP 将使用。无论 “Apply Action parameter” 值如何，这些参数都可以保留在FAR中，在 UE 处于空闲模式和已连接模式之间的过渡期间，最小化 FAR 的更改。当存在缓冲参数时，应在 PFCP 会话级创建的 BAR 中提供缓冲参数，并由 FAR 引用。

    -  zero，one or more QERs

    -  zero, one or more URRs

     FAR QER UERR，只能关联到相同的 PFCP 会话上下文的一个或者多个 PDR

 

    以下原则应适用于UP功能中的PDR设置：

    -  CP 功能不得在 PDI 中提供多个具有相同匹配字段的 PDR。CP 功能可以为 PDI 的匹配字段的子集提供具有相同值的 PDR，但不是全部

    -  同一 PFCP 会话的不同 PDR 可能会重叠

    -  不同 PFCP 会话的不同 PDR 不会重叠

    -  作为先前原理的例外，CP 功能可以在单独的 PFCP 会话中为 PDR 提供带通配符的所有匹配字段（即 PDI 中省略的所有匹配字段），以控制 UP 功能如何处理与任何 PDR 不匹配的数据包

 

   接收用户数据包，UP 功能应执行预配置的 PDR 的查找：

    -  首先识别数据包所对应的 PFCP 会话

    -  在为此 PFCP 会话配置的所有 PDR 中，找到与传入数据包匹配的第一个 PDR，从具有最高优先级的 PDR 开始，然后以优先级从高到低的顺序继续进行 PDR

    如果在 PDR 的 PDI 中用不同 IE 类型标识的所有匹配字段都与相应的数据包头字段匹配，则该数据包与 PDR 匹配，除非另有说明。 如果在 PDI 中未包含匹配字段，则应将其视为与包的报头字段中的所有可能值匹配。如果存在匹配字段且不包括掩码，则如果匹配字段具有相同的值，则该匹配字段应被视为与数据包的相应报头字段匹配。 如果存在匹配字段并包括掩码（例如带有前缀掩码的IP地址），则如果该匹配字段具有与掩码中设置的位相同的值，则该匹配字段应被视为与数据包的相应报头字段匹配 。如果匹配字段具有多个实例，即存在多个具有相同 IE 类型的 IE，则如果任何实例与相应的数据包头字段匹配，则数据包将与此匹配字段匹配。

    UP 丢弃任何不匹配 PDR 的数据包

 

                                                         Figure 5.2.1-1: Packet processing flow in the UP function

 

2. Packet Detection Rule Handling

    在 UP 功能中配置 PDR 时，CP 功能提供 PDI 以下信息：

    -  传入数据包的源接口

    -  参数的组合，要求输入数据包匹配，（Local F-TEID, Network Instance, UE IP address, SDF Filter(s) and/or Application ID.）。对于 5GC，PDI 可能额外包含一个或者多个 QFI，以检测与特定 QoS 流，以太网包过滤器和/或以太网 PDU 会话信息有关的流量

    CP 功能可以通过以下功能在 UP 功能中提供请求匹配传入数据包的参数：

    -  在 PFCP 会话的每个 PDI 中分别提供参数

    -  可选的，如果 UP 支持 PDI 优化特性，通过提供在流量端点 IE 中相同 PFCP 会话的多个 PDI 可能共有的参数，以及在 PFCP 会话的 PDI 中引用此流量端点。

 

3. Forwarding Action Rule Handling

    CP 功能应为 PFCP 会话中提供的每个 PDR 提供一个且只有一个 FAR。FAR 向 UP 功能提供有关如何处理与 PDR 匹配的数据包的指令

    通过在 FAR 的 Apply Action IE 中设置适当的标志（请参阅第 8.2.26节），CP功能可以请求UP功能执行以下操作：

    -  丢弃数据包，设置 DROP flag

    -  转发数据包，设置 FORW flag，提供转发参数提供指令怎么转发数据包

    -  缓存下行数据包，设置 BUFF flag，可选提供缓存参数提供指令怎么缓存数据包

    -  通知 CP 关于第一个下行数据包达到进行缓存，设置 NOCP flag

    -  复制数据包，设置 DUPL flan，提供提供复制参数指令怎么转发复制的数据包

    CP 功能可以在每个 PFCP 会话中提供一个或多个 FAR。 可以为同一 PFCP 会话的不同 FAR 提供不同的 Apply Action 标志，例如在请求缓冲其他 PDR 的下行数据包的同时，启用某些 PDR 的下行数据包的转发

    当指示缓冲并通知 CP 功能关于 DL 数据包的到达，UP 将通知 CP，当 UP 功能收到给定 FAR 的第一个下行链路数据包时，应通过发送包括下行链路数据报告的 PFCP 会话报告请求。

   如果 UP 功能指示支持 UL 业务的报头扩展（见第8.2.25节），则 CP 功能可以通过在 FAR 中包含一个或多个 Header Enrichment IE，为 UP 功能提供上行业务的报头扩展信息。在这种情况下，UP 功能应使用此信息来丰富上行链路流量的报头

    如果 UP 功能指示支持 PDI 优化，CP 功能可以在 FAR 的转发参数中包含链路流量端点 ID，（如果可用），标识为此 PFCP 会话已分配的流量端点，以反向接收流量

 

名词缩写：

    PDI： Packet Detection Information，包探测信息 

    PDR： Packet Detection Rule  包检测规则

    FAR： Forwarding Action Rules 转发行为规则

    MAR：Multi-Access  Rules  多接入规则    

    URR： Usage Reporting Rules  使用报告规则

    QER： QoS Enforcement Rules  Qos 实施规则

 

    TS 29.244