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5GS的TSN网桥管理
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发表于 2022-01-14 10:37:46  只看楼主 

       5GS 功能充当 TSN 网络的一个或多个 TSN 桥接器。 5GS Bridge 由单个 UPF(即 PSA)侧的端口、UE 和 UPF 之间的用户平面隧道以及 DS-TT 侧的端口组成。对于 TSN 网络的每个 5GS 网桥,NW-TT 上的端口支持与 TSN 网络的连接,DS-TT 侧的端口与提供与 TSN 网络连接的 PDU 会话相关联。

       5GS TSN 网桥的粒度是每个网络实例的每个 UPF。 5GS TSN 网桥的网桥 ID 绑定到 TS 23.502 [3] 中标识的 UPF 的 UPF ID。 TSN AF存储5GS TSN桥信息上报时UE/DS-TT侧端口与PDU Session的绑定关系。 TSN AF 还存储有关 UPF/NW-TT 侧端口的信息。 UPF/NW-TT 根据流量转发信息将流量转发到适当的出口端口。从 TSN AF 的角度来看,5GS TSN 网桥在 UPF 内有一个 NW-TT 实体,而 NW-TT 可能有多个用于流量转发的端口。

       注 1:如何在 UPF 中实现单个 NW-TT 实体取决于实现。

       注 2:此版本规范中的以太网 PDU 会话类型可能会受到限制,即它支持与 N6 网络实例关联的 UPF 中的单个 N6 接口。

       对于给定的 UPF,每个 DS-TT 端口只有一个 PDU 会话。通过特定 UPF 连接到同一 TSN 网络的所有 PDU 会话被分组到单个 5GS 网桥中。 UE/DS-TT 侧和 UPF/NW-TT 侧的每个端口的功能都集成为 5GS 网桥配置的一部分,并通知 TSN AF 并交付给 CNC 以进行 TSN 网桥注册和修改。

       注 3:假设所有通过特定 UPF 连接到同一 TSN 网络的 PDU 会话由同一 TSN AF 处理。


image.png

        注 4:如果 UE 建立多个终止于不同 UPF 的 PDU 会话,则 UE 由多个 5GS TSN 网桥表示。

为了支持 5GS 桥接器上的 TSN 调度流量(IEEE Std 802.1Q-2018 [98] 中的第 8.6.8.4 条),5GS 支持以下功能:

        - 配置5GS中的网桥信息。

        - PDU会话建立后,上报5GS Bridge的网桥信息给TSN网络。

        - 从第 5.28.2 节中定义的 TSN 网络接收配置。

        - 将从 TSN 网络获得的配置信息映射到相应 PDU 会话中 QoS 流的 5GS QoS 信息(例如 5QI、TSC 辅助信息),以实现高效的时间感知调度,如第 5.28.2 节所定义。

        TSN网络使用5GS Bridge的网桥信息对5GS Bridge进行适当的管理配置。 5GS Bridge的网桥信息至少包括以下内容:

        - 5GS 桥的信息:

        - 网桥 ID

        Bridge ID 用于区分 5GS 内的网桥实例。网桥 ID 可以从 IEEE Std 802.1Q [98] 中描述的唯一网桥 MAC 地址导出,或者通过实现特定方法设置,以确保在 5GS 内使用唯一值;

        - 端口数量;

        - 端口号列表。

        - IEEE Std 802.1Qcc [95] 中定义的 5GS 桥接功能:

        - 每个流量类别的每个端口对的 5GS 桥接延迟,包括 5GS 桥接延迟(取决于和独立于帧大小,以及它们的最大值和最小值:independentDelayMax、 IndependentDelayMin、dependentDelayMax、dependentDelayMin)、入口端口号、出口端口号和流量类别。

        - 每个端口的传播延迟(txPropagationDelay),包括传输传播延迟、出口端口号。

        - VLAN 配置信息。

        注 5:本版本规范不支持在 TSN AF 修改 VLAN 配置信息。

        - IEEE Std 802.1AB [97] 中定义的 5GS 桥接拓扑:

        - 5GS 桥的机箱 ID 子类型和机箱 ID。

        - IEEE Std 802.1Q [98] 中定义的每个端口的流量类别及其优先级。

        - IEEE Std 802.1Q [98] 中第 12.31.1 节中定义的流参数,以支持 PSFP:

        - MaxStreamFilterInstances:网桥支持的最大Stream Filter实例数;

        - MaxStreamGateInstances:网桥支持的最大Stream Gate实例数;

        - MaxFlowMeterInstances:网桥支持的最大Flow Meter实例数(可选);

        - SupportedListMax:AdminControlListLength和OperControlListLength参数的桥支持的最大值。

        以下参数:independentDelayMax 和 IndependentDelayMin,具体如何计算留待实现,本规范不做定义。

        5GS 网桥的网桥 ID、NW-TT 中以太网端口的端口号可以在 UPF 上预先配置。如第 6.3.3.3 节所述,为服务 TSC 的 PDU 会话选择 UPF。

        此版本的规范要求为每个 DS-TT 端口分配一个全球唯一的 MAC 地址。

        注 6:DS-TT 端口的 MAC 地址不得用于用户数据流量;它用于识别 3GPP 系统内的 PDU 会话和相关的桥接端口。

        DS-TT 上用于PDU 会话的以太网端口的端口号由UPF 在PDU 会话建立期间分配。 PDU 会话的 DS-TT 以太网端口的端口号应从 UPF 报告给 SMF,并进一步存储在 SMF 中。 SMF通过PCF将相关PDU会话的DS-TT中以太网端口的端口号和MAC地址以及NW-TT中以太网端口的端口号和MAC地址提供给TSN AF .如果 SMF 已向 TSN AF 报告端口号的 PDU 会话被释放,则 SMF 会相应地通知 TSN AF。当 UPF 中有多个网络实例时,每个网络实例在逻辑上被认为是独立的。 N6 接口的网络实例(第 5.6.12 节)可以由 SMF 在 PDU 会话建立期间为给定的 PDU 会话指示给 UPF。

        TSN AF负责从5GS接收5GS Bridge的网桥信息,并将该信息注册或更新到TSN网络。


资料来源:TS 23.501 5.27

整理:kangguoying20220114


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