5G PCC : Policy et Charging Control dans le réseau 5G SA

Les opérateurs mobiles ont besoin de contrôler l ’usage par leurs clients de la data mobile afin d ’accepter/refuser des flux IP ; par ailleurs l ’opérateur doit proposer de la QoS pour les services IP de l ’opérateur (e.g., Voix sur IP, TV mobile, streaming), etc. La notion de “ Policy control ” est liée aux fonctions d’autorisation/blocage et de QoS des flux IP. La notion de “ charging control ” est relative à la taxation des flux IP. L ’architecture qui met en œuvre ces contrôles s ’appelle PCC (Policy and Charging Control).
En mettant en œuvre un contrôle de la qualité de service (QoS) et de la taxation, les opérateurs de services mobiles peuvent :
• garantir la bande passante pour les services à haut revenu,
• réaliser une segmentation du marché,
• assurer un usage adéquat du réseau par les flux de service
• bloquer ou dégrader les flux de service qui dégradent les performances du réseau
• garantir la meilleure expérience utilisateur possible

Le but de cette formation est de :
• Rappeler l’architecture PCC aux réseaux data mobiles 2G à 5G NSA
• Présenter l’architecture PCC dans le contexte de la 5G SA sans situation de roaming et avec situation de roaming (local breakout et home routed)
• Décrire les différents services de la PCF
• Présenter les différents types de policies :
o AM policy
o UE Policy
o SM Policy
 ATSSS policy
o Bakground data transfer Policy
o Trafic influence policy
o AM influence policy
• Décrire les différents services de la CHF

1. Rappel PCC en 4G :
1.1. Services PCC en 4G : fair use, prépayé, anti-bill shock, pass roaming data, QoS pour VoLTE/VoWiFi, etc.
1.2. Architecture PCC en 4G
1.3. PCEF, PCRF, OCS, OFCS
1.4. Interfaces basées sur DIAMETER : Gx, Gy, Sy
1.5. Définition des règles PCC
1.6. Exemple de scénario « fair use » en PCC 4G et call flow associé

2. Policy Control en 5G SA avec la fonction PCF
2.1. Exigence Policy Control en 5G SA
2.2. Comparison entre policy control 4G et policy control 5G SA
2.3. Services Npcf
2.3.1. Npcf_AMPolicyControl : fournit à l’AMF des politiques de gestion de la mobilité.
2.3.2. Npcf_AMPolicyAuthorization : permet à l’AF et à la NEF d’influencer les politiques d’accès et de mobilité pour un UE.
2.3.3. Npcf_PolicyAuthorization : autorise et crée des politiques, à la demande d’une AF, pour la session PDU à laquelle la session AF est liée.
2.3.4. Npcf_SMPolicyControl : fournit à la SMF des politiques SM liées à une session PDU.
2.3.5. Npcf_BDTPolicyControl : fournit à la NEF la politique de transfert de données négociée entre l’AF et la PCF.
2.3.6. Npcf_UEPolicyControl : fournit à l’UE via l’AMF la politique de l’UE.
2.3.7. Npcf_EventExposure : permet à d’autres AF et à la NEF de souscrire aux notifications d’événements que peut prendre en charge la PCF (e.g., Application Start, Application Stop).

2.4. Converged Charging
2.4.1. Architecture Converged Charging
2.4.1.1. Charging Trigger Function (CTF), Converged Charging System (CCS), Billing Domain (BD)
2.4.1.2. CCS : CHF, ABMF, CGF, RF
2.4.1.3. Interfaces Nchf, Rc, Re, Ga, Bx
2.4.2. Services Nchf
2.4.2.1. Nchf_ConvergedCharging
2.4.2.2. Nchf_OfflineOnlyCharging
2.4.2.3. Nchf_SpendingLimitControl
2.4.2.4. Exemple service fair use
2.5. Taxation de slice de réseau
2.5.1. Architecture de taxation de slice
2.5.1.1. CEF : Charging Enablement Function

2.6. Architecture PCC avec focus CHF
2.6.1. PCF, AMF, SMF, NEF, AF interne, UDR, CHF, NWDAF
2.6.2. Interfaces point à point : N5, N7, N15, N23, N25, N28, N29, N30, N40

2.7. Architecture PCC en roaming avec focus CHF
2.7.1. vAMF, vSMF, hSMF, vPCF, hPCF, vCHF, hCHF
2.7.2. Interfaces point à point : N24, N40, N41, N42, N46, N47, N107
2.7.3. vAMF  vPCF : AM Policy
2.7.4. vAMFvPCFhPCF : UE Policy
2.7.5. hSMFhPCF : SM policy en home routed
2.7.6. vSMFvPCFhPCF : SM policy en local breakout
2.7.7. vSMFvCHF pour la taxation inter-opérateurs en roaming
2.7.8. hSMFhCHF : charging control en home routed
2.7.9. vSMF hCHF ou vSMFvCHFhCHF: charging control en local breakout
2.7.10. vSMSFvCHF

3. Policy data dans l’UDR

4. AM policy
4.1. Procédure d’enregistrement
4.2. Association AM Policy entre AMF et PCF ou entre vAMF et vPCF
4.3. AM Policy

5. UE policy set
5.1. URSP : UE Route Selection Policy

6. Définition de la session PDU
6.1. Etablissement de la session PDU
6.2. QoS Flows
6.2.1. Paramètres QoS Flow: 5QI, ARP, GFBR, Session-AMBR
6.2.2. Notion de QFI (Quality of Service Flow Identifier)
6.3. Session PDU avec plusieurs PDU Session Anchors (PSAs)
6.4. Session PDU Multi-Accès
6.4.1. Règles ATSSS présentes dans la SM Policy
6.5. Relation entre PDU Session et CHF

7. Gestion de session dans le 5G PCC
7.1. Définitions des QoS Rules, QoS Profiles, PCC Rules
7.2. Association SM Policy entre SMF et PCF
7.3. Définition de Packet Detection Rules, QoS Enforcement Rules, Usage Reporting Rules, Session Reporting Rules
7.4. Exemple du scénario fair use 5G SA et call flow associé

8. Autres policies
8.1. Background Data Transfer Policy negotiation et Background data transfer policy
8.2. Traffic Influence Policy
8.3. AM Influence Policy

9. Analyse trace