2.16 系统优先级机制
2.16.1 概述
5G系统和5G QoS模型允许对2.12所列的特定业务进行分类和区分,基于签约相关优先级机制和调度相关的优先级机制。这些机制提供根据QoS流优先级调用、修改、维护和释放QoS流的能力,并在网络拥塞条件下根据QoS属性传递QoS流的数据包。
签约相关的优先级机制包括基于签约信息区分流的优先级的能力,签约信息中包括基于同一接入控制机制的RRC连接建立优先级和QoS流建立优先级。
调度相关的优先级机制包括业务层通过Rx/N5交互和UPF的包检测请求/调度QoS流的优先级。
QoS机制应用在建立QoS流,包括的能力为:通过按QoS流优先级的不同预留资源和资源分配优 先级履行QoS流的QoS属性。
另外,核心网通过将业务数据流绑定到QoS提供业务分类,RAN侧通过将QoS流绑定到无线承载执行QoS区分,二者的区分支持在无线承载受限时的QoS流按优先级调度。
额外也支持业务层提供关于如何执行和通过Rx接口交互获得的优先级相同的媒体流的预留说明。Rx接口交互在3GPPTS 23.503定义。
2.16.2 签约相关的优先级机制
-(R)AN:在初始接入网络连接建立时,建立原因的设置需标明(R)AN在无线资源分配时需应用特殊的条件,如TS 23.501描述的3GPP接入所述。—AMF:在接入网络连接建立之后,AMF收到的指定的建立原因(如高优先级接入)将导致高优先级处理3GPP TS 23.502注册流程的“初始UE消息”和3GPP TS 23.502的业务请求流程。另外,控制面拥塞和过载控制提供如2.13所述的特殊免除。一UE:当RAN广播了禁止控制参数,基于USIM中配置的接入标识和/或接入类型的接入禁止优先级应用于3GPPTS23.501RRC建立流程中UE的初始上行传输,对于分类无优先级的UE限制传输,对于有优先级的UE(如签约MPS的UE)允许传输。UDM:为高优先级和关键业务分配一个或多个ARP优先级级别。为每个DN的QoS流设置一个合适的ARP优先级级别。QoS流5QI的设置和业务需求优先级一致,包括用于和任意5QI绑定的QoS属性和标准5QI配置的任何优先级级别。—PCF:UDM中为用户设置“IMS信令优先级”信息,对每个支持业务优先级高于IMS信令的DN,PCF修改用于IMS信令QoS流的ARP为一个合适的优先级来支持这个业务。
2.16.3 调度相关的优先级机制
一般基于调度相关优先级机制按优先级调度的业务的机制基于和应用服务器交互,在应用服务器和PCF间通过Rx/N5接口交互,如在3GPP TS 23.228描述的使用IMS的MPS业务场景。注:3GPPTS23.228适用于5G系统,术语PCRF对应5G系统中的PCF。对于终端发起的调度相关的机制,如通过SIP/IMS。(1)PCF:当通过Rx/N5接口收到会话到达指示并且UE没有信令QoS流优先级,PCF根据3GPP TS 23.503中描述的基于业务提供商策略为信令QoS流获取ARP和5QI参数,再加上绑定合适的QoS属性。(2)PCF:对于MPS类的会话,当作为会话发起流程的一部分建立或修改媒体业务的QoS流时,PCF选择ARP和5QI参数,再加上绑定合适的QoS属性,来满足QoS流的优先级要求。(3)PCF:当一个特殊DN的所有激活会话都释放,并且UE未配置DN特殊PDU会话的优先级要求,PCF将降低IMS信令QoS流,从合适的ARP、5QI参数、绑定的合适的QoS属性,到UE签约的那些值。对于终端发起的调度相关的机制,如通过SIP/IMS。(1)PCF:当通过Rx/N5接口收到会话到达指示并且UE没有信令QoS流优先级,PCF根据3GPP TS 23.503中描述的基于业务提供商策略为信令QoS流获取ARP和5QI参数,再加上绑定合适的QoS属性。(2)PCF:对于MPS类的会话,当作为会话发起流程的一部分建立或修改媒体业务的QoS流时,PCF选择ARP和5QI参数,再加上绑定合适的QoS属性,来满足QoS流的优先级要求。(3)PCF:当一个特殊DN的所有激活会话都释放,并且UE未配置DN特殊PDU会话的优先级要求,PCF将降低IMS信令QoS流,从合适的ARP、5QI参数、绑定的合适的QoS属性,到UE签约的那些值。对于终端终结的调度相关机制,如通过SIP/IMS。(1)PCF:当通过Rx/N5接口收到会话到达指示,使用上述对于终端发起场景描述的机制。(2)UPF:如果一个IP包到达UPF,而UE处于CM空闲态,UPF发送一个包含用于确定下行数据包的QoS流信息的“数据通知”给SMF,见3GPPTS 23.502。(3)SMF:如果一个“数据通知”消息到达SMF,该QoS流绑定了ARP优先级值并用于高优先级业务,在寻呼流程中的传输优先级指示在N1接口的“N1N2消息传输”消息中携带ARP来提供,见3GPPTS 23.502。(4)AMF:如果一个“N1N2消息传输”消息到达AMF,并包含了ARP优先级值用于高优先级业务,AMF按优先级处理请求并在N2寻呼消息中设置“寻呼优先级”,表示UPF有高优先级要求的IP包传输,见3GPP TS 23.502。(5)SMF:对于未配置优先级要求的UE,在收到PCF的“N7会话管理策略修改”消息携带ARP优先级用于高优先级业务时,SMF发送一个“N1N2消息传输”来更新信令QoS流的ARP,见3GPP TS 23.502。(6)AMF:从SMF收到带有用于高优先级业务ARP的“N1N2消息传输”消息后,AMF更新信令QoS流的ARP,见3GPPTS 23.502。(7)(R)AN:在N2寻呼消息中包含“寻呼优先级”触发在RAN侧拥塞时优先处理寻呼,见3GPP TS23.502。(1)PCF:如果高优先级连接业务的状态由禁用修改为使能,通过3GPP TS 23.502定义的PDU会话修改流程,由高优先级PDU连接业务控制的QoS流建立/修改为具备适合业务的ARP和5QI参数,加上关联的合适的QoS属性。(2)PCF:如果高优先级连接业务的状态由使能修改为禁用,通过3GPP TS 23.502的PDU会话修改流程,由高优先级PDU连接业务控制的QoS流,从适合业务的ARP和5QI参数,联的QoS属性,修改为基于UE签约的值。
2.16.4 用于建立QoS Flows的QoS机制
(1)(R)AN:在Xn切换请求或N2切换请求中的QoS流,如果标记为业务提供商分配了ARP值,则这些QoS流的优先级高于不包含ARP值的QoS流。见3GPPTS 23.502。(2)SMF:SMF上的拥塞管理流程将提供在完全过载期间建立会话的QoS流的优先级。高优先级业务在任何会话管理拥塞控制中豁免。见2.13。(3)AMF:AMF上的拥塞管理流程将给移动管理流程提供在完全过载期间高优先级业务需要的优先级。高优先级业务在移动限制和任何移动管理拥塞控制中豁免。见2.13。(4)具备从业务提供商分配的ARP参数、用于高优先级业务的QoS流,应在QoS流复制重新均衡的释放中豁免。(5)(R)AN,UPF:用于高优先级业务的IMS信令包根据优先级处理。尤其是,在严重拥塞时需要丢弃IMS信令QoS流上的数据包来保证网络稳定性时,这些FE应在丢弃关联优先级信令的业务数据包之前丢弃未关联优先信令的业务数据包,如MPS或关键任务。(6)(R)AN:在严重拥塞时需要丢弃媒体QoS流上的数据包来保证网络稳定性时,这些FE应在丢弃关联优先级信令的业务数据包之前丢弃未关联优先信令的业务数据包,如MPS或关键任务。

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