Punto di ancoraggio della sessione PDU (PSA) nei sistemi 5G

Nei sistemi 5G (NR), il PSA (PDU Session Anchor) è l'UPF (User Plane Function). Agisce come gateway che si collega alla DN (Data Network) esterna tramite l'interfaccia N6 della sessione PDU. Come punto di ancoraggio per le sessioni di dati utente, il PSA gestisce il flusso di dati e stabilisce connessioni a servizi come Internet.

I. Esistono tre modalità PSA: Modalità SSC 1, Modalità SSC 2 e Modalità SSC 3.

• Modalità SSC 1: In questa modalità, la rete 5G mantiene il servizio di connessione UE. Per le sessioni PDU di classe IPv4, IPv6 o IPv4v6, l'indirizzo IP è riservato. In questo caso, la User Plane Function (UPF) che funge da ancoraggio della sessione PDU rimane invariata fino a quando l'UE non rilascia la sessione PDU.
• Modalità SSC 2: In questa modalità, la rete 5G può rilasciare la connessione all'UE, ovvero rilasciare la sessione PDU. Se la sessione PDU è stata utilizzata per trasmettere pacchetti IP, anche l'indirizzo IP allocato verrà rilasciato. Uno scenario applicativo per questa modalità è quando l'UPF di ancoraggio richiede il bilanciamento del carico, consentendo alla rete di rilasciare le connessioni. In questo caso, la sessione PDU può essere trasferita a un diverso UPF di ancoraggio rilasciando la sessione PDU esistente e successivamente stabilendone una nuova. Utilizza un framework "disconnetti + stabilisci", il che significa che la sessione PDU viene rilasciata dal primo UPF di servizio e quindi viene stabilita una nuova sessione PDU sul nuovo UPF.
• Modalità SSC 3: In questa modalità, la rete 5G mantiene la connessione fornita all'UE, ma potrebbero verificarsi alcuni impatti durante determinati processi. Ad esempio, se l'UPF di ancoraggio cambia, l'indirizzo IP assegnato all'UE verrà aggiornato, ma il processo di modifica assicura che la connessione venga mantenuta; ovvero, viene stabilita una connessione al nuovo UPF di ancoraggio prima di rilasciare la connessione con il vecchio UPF di ancoraggio. 3GPP Release 15 supporta solo la Modalità 3 per le sessioni PDU basate su IP.

II. Gli usi principali del punto di ancoraggio della sessione PDU includono:

• Punto di terminazione dati: Il PSA è l'UPF in cui la sessione PDU termina la sua connessione con la rete dati esterna.
• Routing dati: Instrada i pacchetti di dati utente tra l'apparecchiatura utente (UE) e la DN esterna.
• Allocazione indirizzi IP: Il PSA è associato a un pool di indirizzi IP. L'indirizzo IP dell'UE viene allocato da questo pool, sia dall'UPF stesso che tramite un server esterno (ad esempio, un server DHCP). La Session Management Function (SMF) gestisce questo pool di indirizzi.
• Controllo del percorso dati: L'SMF controlla il percorso dati della sessione PDU, seleziona il PSA e gestisce la terminazione dell'interfaccia N6.