Архитектура системы 5G, поддерживающая ATSSS

I. ATSSS - это сокращение от Access Traffic Steering, Switching, Splitting;это функция, введенная 3GPP для 5G (NR), которая позволяет мобильным устройствам (UE) одновременно использовать3GPPине-3GPPдоступ, управление трафиком пользовательских данных,контрольновые потоки данных, выбранные (новые) сети доступа,переключательвсе текущие данные в различные сети доступа для поддержания непрерывности передачи данных; иразделитьотдельные потоки данных, распределяя их по нескольким сетям доступа для повышения производительности или достижения избыточности.

• Управление:Сеть определяет, какой метод доступа (например, 5G и Wi-Fi) должен использовать новый поток данных на основе правил, определенных оператором, и условий реального времени.
• Переключение:Сеть передает текущую сессию данных из одной сети доступа в другую. Например, видеозвонок можно переключить с Wi-Fi на 5G без перерыва.
• Разделение:Сеть может одновременно выделять один поток данных двум или более сетям доступа. Это может быть использовано для увеличения пропускной способности (агрегация ссылок) или обеспечения надежности (редунанс).

II. Принцип работыATSSS может работать наIP-слой(используя протоколы, такие как MPTCP) илиниже IP-слояУправление выполняется PCF (Policy Control Function) базовой сети 5G,на основе правил, определенных оператором, и данных измерения производительности, полученных от пользовательского оборудования и самой сети.

III. Режимы ATSSSОсновные режимы ATSSS следующие:

• Основной режим/режим резервного копирования:Если активная ссылка не работает, он переключается на резервную ссылку.
• Режим балансировки нагрузки:Трафик распределяется между доступными сетями доступа, как правило, на основе процента для сбалансирования нагрузки.
• Режим минимальной задержки:Трафик направляется в сеть доступа с наименьшей задержкой (время поездки туда-обратно).
• Приоритетный режим:Трафик первоначально отправляется через связь с высоким приоритетом. Если эта связь становится перегруженной, трафик разделяется или перенаправляется на связь с более низким приоритетом.

IV. Расширение архитектуры и функциональностьАрхитектура системы 5G была расширена для поддержкиATSSSфункциональность (см. рисунки 4).2.10-1, 4.2.10-2, и 4.2.10-3); терминал 5G (UE) поддерживает одну или несколько функций управления потоком, а именно:MPTCP, MPQUIC и ATSSS-LL.Каждая функция управления потоком в UE может выполнять управление потоком, передачу и разделение между3GPP и не 3GPPдля сетей доступа в соответствии с правилами ATSSS, предоставляемыми сетью. Для сессий MA PDU типа Ethernet UE должен иметь функциональность ATSSS-LL с следующими специальными требованиями к UPF:

• - UPF может поддерживать прокси-функциональность MPTCP, которая общается с функцией MPTCP в UE с использованием протокола MPTCP (IETF RFC 8684 [81]).
• - UPF может поддерживать прокси-функцию MPQUIC, которая взаимодействует с функцией MPQUIC в UE с использованием протокола QUIC (RFC9000 [166], RFC9001 [167],RFC9002 [168]) и его расширение многопути (draft-ietf-quic-multipath [174]).
• - UPF может поддерживать функциональность ATSSS-LL, которая аналогична функциональности ATSSS-LL, определенной для UE.

IV. Характеристики применения ATSSS

4.1Тип EthernetСессии МА ПДУтребуют функциональности ATSSS-LL (конверсии) в 5GC. Кроме того:

• - UPF поддерживает функцию измерения производительности (PMF), которую UE может использовать для получения измерений производительности доступа на уровне пользователя доступа 3GPP и/или на уровне пользователя доступа, не являющегося 3GPP.
• - AMF, SMF и PCF расширяют новые функциональные возможности, о которых говорится далее в разделе 5.32.

4.2Контроль ATSSS может требовать взаимодействия между UE и PCF (как указано в TS 23.503[45]).

4.3УПФ, показанный на рисунке 4.2.10-1 может быть подключен через точку отсчета N9 вместо точки отсчета N3.

V. Сценарии роуминга

5.1Рисунок 4.2.10-2 показывает поддержку ATSSS в сценарии роуминга для архитектуры системы 5G; этот сценарий включает домашний роуминговый трафик, и UE зарегистрирован в одной и той же VPLMN через доступ 3GPP и не-3GPP.В данном случае, прокси-функция MPTCP, прокси-функция MPQUIC, функция ATSSS-LL и PMF расположены в H-UPF.

5.2Рисунок 4.2.10-3 показывает поддержку ATSSS в сценарии роуминга для архитектуры системы 5G, этот сценарий включает домашний роуминговый трафик,и UE зарегистрирована в VPLMN через доступ 3GPP и в HPLMN через доступ не 3GPP (iВ этом случае прокси-функция MPTCP, прокси-функция MPQUIC, функция ATSSS-LL и PMF расположены в H-UPF.