SGW和PGW中的ECM-IDLE模式和计费过高保护

简介

本文档介绍服务网关(SGW)和数据包数据网络网关(PGW)中的计费过高保护功能。 此许可功能有助于避免用户在用户设备(UE)处于空闲模式时为丢弃的数据包支付过高的费用。

问题

在EPS连接管理(ECM)-IDLE模式下行链路(DL)数据转发时，用户可能由于缓冲区溢出或寻呼延迟而过载。SGW和PGW计费记录可能存在差异。本文档说明如何防止此类费用过高。

解决方案

空闲模式DL数据流

当UE与网络之间没有连接信号的非接入层(NAS)时，UE处于ECM-IDLE模式。通常，由于不同的ENodeB和移动性管理实体(MME)启动方案，演进分组核心(EPC)UE会进入ECM-IDLE状态。最常见的是，当UE非活动计时器到期时。

在ECM-IDLE模式时，可能有来自Internet的UE的DL数据。这些数据包将首先到达PGW。PGW将在适当计算字节后将这些数据包转发到SGW。SGW收到数据后，会缓冲传入的数据包。在确定UE处于空闲模式后，它启动下行链路数据通知(DDN)过程到MME，并且MME为UE发起寻呼。

在此场景中，如果由于寻呼延迟而未将DL数据包转发到UE，则SGW缓冲区可能由于DDN故障而溢出。在这种情况下，UE可能计费过高。计费过高保护功能将处理这种情况，并保护它不向客户计费过高。这符合3GPP TS 29.274。

SGW和PGW中的计费过高保护支持

• PGW不知道UE状态以及UE是处于空闲模式还是连接模式。即使UE处于空闲模式，PGW也会对数据计费。
• 此功能的目的是防止UE进入空闲模式时在PGW上过度计费。
• 可能存在以下情况：由于缓冲区溢出、寻呼延迟或可能由于DDN故障，空闲模式UE的DL数据可能会在SGW被丢弃。如果没有此功能，PGW将对这些数据字节计费。
• 此特定功能可防止UE计费过高。SGW将通知PGW根据SGW丢弃的数据包或根据DDN故障停止或恢复计费。
• 一旦降低了触发阈值，SGW将向PGW发送“PPOFF”指示。然后，PGW将以正常速率发送数据包。

功能详细信息

此功能可由在SGW中配置的数据包丢弃限制或DDN故障阈值触发。本文档是在考虑版本21.X及更早版本的情况下编写的。

文档

有关详细信息，请参阅P-GW管理指南，StarOS版本21.1。

操作员可以在SGW上为此功能指定以下阈值：

• 丢弃的数据包数或字节数
• DDN故障通知

如果在PGW启用此功能，则表示在以下消息中支持PDN网关暂停向SGW计费：

• 创建默认承载的会话响应
• 具有SGW更改的TAU/RAU/切换的MBR响应

根据3GPP TS 29.274第8.12节，此功能使用这些信息元素(IE)。

“PPOFF(PDN Pause Off Indication)”(PPOFF(PDN Pause Off Indication))标志在指示IE中提出。

“指示IE”中建议使用“PPON（PDN暂停指示）/ PPEI（PDN暂停启用指示）”标志。

“PDN Pause Support Indication(PPSI)”标志在“Indication IE”中提出。

SGW将保持对等PGW支持计费过高保护功能。如果对等PGW支持计费过高保护并且满足SGW上配置的阈值，它将向PGW发送带有“PPON”指示的修改承载请求。收到该指示后，PGW将速率限制该DL数据到SGW。

SGW的支持指示

PGW将通过以下方式了解对等SGW功能：

• 在初始连接期间，创建会话请求消息中的指示IE中的PPSI标志。
• 在使用SGW更改的TAU/RAU/切换期间，修改承载请求中的指示IE中的PPSI标志。

PGW的支持指示

PGW将通过以下方式通知SGW其功能：

• 在初始连接期间，在创建会话响应消息中的指示IE中的PPSI和PPEI标志。
• 在TAU/RAU/切换期间修改承载响应中的指示IE中的PPSI和PPEI标志。

暂停和恢复来自SGW的计费指示

UE转为计费过高保护模式。

UE退出过充电保护模式。

在PGW配置计费过高保护

在PGW服务中：

# 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

在APN配置中：

#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配置将优先于PGW服务。之前的配置将触发PGW向SGW发送“暂停充电”支持。

在SGW配置计费过高保护

#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

• abnormal-s1-release（供将来使用） — 如果为abnormal-s1-release启用了计费过高保护，SGW将发送MBR以在PGW暂停计费，如果MME出现无线链路信号异常释放。
• ddn-failure — 如果为ddn-failure消息启用计费过高保护，MBR将发送到PGW，以在从MME/S4-SGSN收到DDN故障时暂停计费。
• drop-limit - drop_limit_value { packets | bytes } }如果为PDN连接丢弃了指定数量的数据包/字节，则发送MBR以暂停在PGW的计费。

        drop_limit_value是介于1和99999之间的整数

        packets — 配置数据包中的丢弃限制

        bytes — 配置丢弃限制（以字节为单位）

一旦满足上述任何条件，SGW将在修改承载请求中触发“PPON”。

排除计费过高保护故障

显示命令

#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 <>

这些show命令的输出描述了PGW中的计费过高保护统计信息。

• show subscribers pgw-only full all
• show subscribers <summary>|<full>
• show pgw-service statistics all
• show apn statistics all