[5GC]《5G核心網-賦能數字化時代》| 6.2 PDU會話類型--基于IP

0. 概述

5GS支援3種類型的PDU會話：

• 基于IP的PDU會話類型
• 以太網類型的PDU會話類型
• 非結構化的PDU會話類型

IP類型的PDU會話在EPS時代就已經存在，不過在5G時代，IPv6的功能得到了擴充；

至于5GS中的以太網類型的PDU會話，在EPS中後期才存在等價的概念

1. 基于IP的PDU會話類型

概述

與EPS相比，5GS中的IP類型PDU會話多了一些特性。例如，IPv6的多歸屬特性（IPv6 multihoming）

IPv4，IPv6和雙棧類型的PDU會話都支援全類型的SSC模式（模式1，模式2和模式3）

IPv4，IPv6和雙棧類型的PDU會話支援所有QoS特性

基于IP的PDU會話類型的IP處理

對于IP類型的PDU會話，5GC負責為UE配置設定IPv4位址和/或IPv6字首，這裡的和/或中包含雙棧和僅IPv6兩種概念

UE IP位址和DN的IP位址域不同于IP骨幹網（5GC實體之間網絡）

DN網絡是為使用者提供一種接入手段，使UE能夠連接配接到例如Internet的網絡服務

本文隻關注DN網絡為UE配置設定的IP位址

每個DN都會通過IPv4和/或IPv6提供服務

PDU會話建立連接配接時需要設定正确的IP版本

對IPv6的引入對遷移和平滑演進來說都是一個巨大的挑戰

UE發起IP類型PDU會話時會進行如下的IP版本的設定

在PDU會話建立的過程中，UE會設定PDU會話的類型，依照如下規則進行

支援IPv4和IPv6的UE通過UE本地配置或者營運商提供的政策來決定會話類型

隻支援IPv4的UE應當請求IPv4類型的PDU會話

隻支援IPv6的UE應當請求IPv6類型的PDU會話

如果UE對IP版本的支援情況不明，則UE發起IPv4v6的PDU會話建立的請求

5GS支援用不同的方式配置設定IP位址

IP位址的配置設定

配置設定IPv4位址和IPv6字首分别使用了不同的方式

配置設定IPv4位址的方式存在兩種選擇：

1.建立PDU會話時為UE配置設定IP位址

在這種方式下，IPv4位址将通過PDU Session Establishment accept消息中傳遞給UE。UE需要的其他資訊，例如DNS位址，将通過會話建立過程中傳遞，這些資訊存在于PCO（Protocol Configuration Options）字段中

2.使用DHCPv4為UE配置設定IP位址

這是一種不同于上邊方式的IP位址配置設定方式

此方式的特點在于，IP位址的配置設定發生在PDU會話建立之後

并且需要依賴DHCP來完成位址的配置設定

這兩種方式的選擇取決于UE的請求内容

為UE配置設定IPv6字首的流程：

首先引入一種稱之為SLAAC的方法，全稱為Stateless IPv6 Address Auto Configuration（無狀态IPv6位址自動配置）

UE利用這種方法将配置設定給PDU會話的IPv6字首自動補全，補全的方式是在字首後添加接口辨別，使64位掩碼的字首成為128位的完整IPv6位址

使用這種方法後，UE将不需要通過DAD（Duplicate Address Detection）方法來判斷IPv6位址是否為已存在的位址

不需要DAD的原因在于，一個IPv6的字首隻配置設定給了一個UE，不可能出現和其他裝置共享字首的情況

對于IPv6字首配置設定，需要強調的幾個關鍵點：

1.利用SLAAC方法，PDU會話将首先完成建立，然後再配置設定IPv6字首

這和IPv4的方式不同，SLAAC方式下，IPv6類型的PDU會話将首先完成建立，然後SMF會通過已經建立的PDU會話的使用者平面，向UE傳輸RA消息（RA即Router　Advertisement，這個消息中包含這為該PDU會話配置設定的IPv6字首）

2.完成IPv6的SLAAC之後，終端需要的其他參數（例如DNS位址）将通過下面兩種方式來擷取

1.無狀态的DHCPv6

2.通過PCO（Protocol Configuration Options）擷取

在Rel-16中，引入了更多IPv6字首的配置設定方式，這是為了有線裝置能夠接入5GC

利用DHCPv6的IPv6 PD（prefix Delegation）

利用有狀态DHCPv6（NA DHCPv6）配置設定一個128位完整IPv6位址的選項