SGW 및 PGW에서의 ECM-IDLE 모드 및 과충전 보호

소개

이 문서에서는 SGW(Serving Gateway) 및 PGW(Packet Data Network Gateway)의 과충전 보호 기능에 대해 설명합니다. 이 라이센스 기능은 UE(User Equipment)가 유휴 모드에 있는 동안 삭제된 패킷의 가입자가 과다 청구되는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.

문제

가입자는 ECM(EPS Connection Management)-DL(IDLE Mode Downlink) 데이터 포워딩 시 버퍼 오버플로 또는 페이징 지연으로 인해 과다 청구될 수 있습니다. SGW 및 PGW 충전 기록에 차이가 있을 수 있습니다. 이 문서에서는 이러한 과다 청구를 방지하는 방법에 대해 설명합니다.

솔루션

유휴 모드 DL 데이터 흐름

상기 UE는 상기 UE와 상기 네트워크 간의 연결을 시그널링하는 Non-Access Stratum(NAS)이 없는 경우 ECM-IDLE 모드이다. 일반적으로 EPC(Evolved Packet Core) UE는 서로 다른 ENodeB 및 MME(Mobility Management Entity) 개시 시나리오로 인해 ECM-IDLE 상태로 전환됩니다. 가장 일반적으로, UE 비활성 타이머가 만료될 때.

ECM-IDLE 모드의 시점에서, UE를 위해 인터넷에서 들어오는 DL 데이터가 있을 수 있다. 이러한 패킷은 먼저 PGW에 도달합니다. PGW는 바이트의 적절한 어카운팅 후에 이러한 패킷을 SGW로 포워딩한다. SGW가 데이터를 수신하면 수신 패킷을 버퍼링합니다. UE가 유휴 모드에 있음을 식별한 후, MME에 대한 DDN(Downlink Data Notification) 절차를 시작하고, MME는 UE에 대한 페이징을 개시한다.

이 시나리오에서 페이징 지연으로 인해 DL 패킷이 UE로 전달되지 않으면 SGW 버퍼가 DDN 장애로 인해 오버플로우될 수 있습니다. 이 경우 UE가 과충전될 수 있습니다. 과충전 방지 기능은 이러한 시나리오를 처리하여 고객에게 과충전을 하지 않도록 보호합니다. 이는 3GPP TS 29.274를 따릅니다.

SGW 및 PGW의 과충전 보호 지원

• PGW는 UE 상태 및 UE가 유휴 모드인지 또는 연결 모드인지를 알지 못한다. PGW는, UE가 유휴 모드에 있는 경우에도, 데이터를 충전할 것이다.
• 이 특징의 목적은 UE가 유휴 모드로 들어갈 때 PGW에서 과충전을 방지하는 것이다.
• 유휴 모드 UE에 대한 DL 데이터가 버퍼 오버플로, 페이징의 지연 또는 가능하게는 DDN 장애로 인해 SGW에서 삭제될 수 있는 시나리오가 있을 수 있다. 이 기능이 없으면 PGW는 해당 데이터 바이트에 대해 요금을 부과합니다.
• 이러한 특정 특징은 UE의 과충전을 방지할 것이다. SGW는 SGW에서 삭제된 패킷 또는 DDN 장애에 따라 충전을 중단하거나 재개하도록 PGW에 알립니다.
• 트리거 임계값이 완화되면 SGW는 PGW에 "PPOFF" 표시를 보냅니다. 그러면 PGW는 정상 속도로 패킷을 전송합니다.

기능 세부사항

이 기능은 SGW에 구성된 패킷 삭제 제한 또는 DDN 장애 임계값에 의해 트리거될 수 있습니다. 이 문서는 릴리스 21.X 및 이전 버전을 고려하여 준비되었습니다.

설명서

자세한 내용은 P-GW Administration Guide, StarOS Release 21.1을 참조하십시오.

운영자는 이 기능에 대해 SGW에서 이러한 임계값을 지정할 수 있습니다.

• 삭제된 패킷 또는 바이트 수
• DDN 실패 알림

이 기능이 PGW에서 활성화된 경우, 이는 PDN 게이트웨이 일시 중지를 지원하는 다음 메시지가 SGW에 충전됨을 나타냅니다.

• 기본 베어러 생성을 위한 세션 응답 생성
• SGW 변경으로 TAU/RAU/Handover에 대한 MBR 응답

이 기능은 3GPP TS 29.274 섹션 8.12에 따라 이러한 정보 요소(IE)를 활용합니다.

Indication IE에는 "PPOFF (PDN Pause Off Indication)" 플래그가 제안되어 있다.

Indication IE에는 "PPON(PDN Pause On Indication)/PPEI(PDN Pause Enabled Indication)" 플래그가 제안되어 있다.

Indication IE에는 "PDN Pause Support Indication (PPSI)" 플래그가 제안되어 있다.

SGW는 피어 PGW의 과충전 보호 기능을 계속 지원합니다. 피어 PGW가 과충전 보호를 지원하고 SGW에서 구성된 임계값이 충족되면 PGW에 "PPON" 표시가 있는 Modify Bearer Request를 보냅니다. 그러한 표시를 수신하면, PGW는 SGW에 DL 데이터를 레이트-제한할 것이다.

SGW에 의한 지원 표시

PGW는 다음을 통해 피어 SGW 기능에 대해 알게 됩니다.

• 초기 연결 중 Create Session Request(세션 요청 생성) 메시지의 Indication IE에 있는 PPSI 플래그입니다.
• SGW 변경과 함께 TAU/RAU/핸드오버 동안 Modify Bearer Request에서 Indication IE의 PPSI 플래그.

PGW의 지원 표시

PGW는 다음을 통해 SGW에 기능에 대해 알립니다.

• 초기 연결 중 Create Session Response(세션 응답 생성) 메시지의 Indication IE에 있는 PPSI 및 PPEI 플래그
• TAU/RAU/핸드오버 동안 Modify Bearer Response에서 Indication IE의 PPSI 및 PPEI 플래그.

SGW의 충전 표시 일시 중지 및 재개

UE는 과충전 보호 모드(Overcharge Protection Mode)로 이동한다.

UE는 과충전 보호 모드(Overcharge Protection Mode)에서 벗어난다.

PGW의 과충전 방지 구성

PGW 서비스에서

# config

(config)# context <>

(config-ctx)# pgw-service <>

(config-pgw-service)# egtp overcharge-protection

  drop-all             - Configures overcharge protection to drop all packets received

  transmit-all         - Configures overcharge protection to send all packets received

  <cr>                 - newline

APN 컨피그레이션에서는

#config

(config)#context <>

(config-ctx)#apn <>

(config-apn)#egtp overcharge-protection

  drop-all             - Configures overcharge protection to drop all packets received

  transmit-all         - Configures overcharge protection to send all packets received

  <cr>                 - newline

APN 컨피그레이션이 PGW 서비스에 우선합니다. 이전 컨피그레이션은 PGW가 SGW에 "일시 중지 충전" 지원을 전송하도록 트리거합니다.

SGW에서의 과충전 방지의 구성

#config

(config)#apn-profile <>

(apn-profile-xxx)#overcharge-protection

  abnormal-s1-release  - triggers overcharging protection on abnormal s1 release

  ddn-failure          - triggers overcharging protection on ddn failure

  drop-limit           - configure packet/bytes drop count to trigger pause charging

• 비정상-s1-해제(향후 사용을 위해) - 비정상-s1-해제에 대해 과충전 보호가 활성화된 경우, SGW는 MME로부터 무선 링크 신호의 비정상 해제가 발생하는 경우 PGW에서 충전을 중지하도록 MBR을 전송한다.
• ddn-failure - ddn-failure 메시지에 대해 과다 충전 보호가 활성화된 경우 MME/S4-SGSN으로부터 DDN 실패를 수신하면 충전을 일시 중지하기 위해 MBR이 PGW로 전송됩니다.
• drop-limit - drop_limit_value { 패킷 | bytes } PDN 연결을 위해 지정된 패킷/바이트 수가 삭제된 경우 PGW에서 충전을 일시 중지하기 위해 MBR을 보냅니다.

        drop_limit_value는 1부터 99999 사이의 정수입니다.

        packets - 패킷의 drop-limit을 구성합니다

        bytes - drop-limit in bytes를 구성합니다.

SGW는 이러한 조건 중 하나가 충족되면 Modify Bearer Request에서 "PPON"을 트리거합니다.

과충전 방지 문제 해결

Show 명령

#show apn-profile full name <> |  grep -i overcharging

Overcharging protection for packet drop count              : Not Configured

Overcharging protection for byte drop count                : 20

Overcharging protection for s1 abnormal release            : Not Configured

Overcharging protection for DDN failure                    : PAUSE-CHARGING

#show sgw-service statistics name <>

이러한 show 명령의 출력은 PGW의 과충전 보호 통계를 나타냅니다.

• show subscribers pgw-only 전체
• show subscribers <summary>|<full>
• show pgw-service statistics all
• 모두 apn 통계 표시