H-AF je aplikační funkce (Application Function) umístěná v domovské síti uživatele, která interaguje s rámcem pro správu politik za účelem vyžádání řízení politik a účtování pro služby účastníka.

Popis

Domovská aplikační funkce (H-AF) je prvek jádra sítě definovaný v architektuře 3GPP pro řízení politik a účtování (PCC). Nachází se v domovské veřejné pozemní mobilní síti (HPLMN) uživatele. Koncepčně je aplikační funkce (AF) prvek sítě, který nabízí aplikace vyžadující dynamické řízení politik a/nebo účtování nad uživatelskou rovinou. Kvalifikátor ‘Domovská’ (Home) určuje její umístění v domovské síti účastníka, na rozdíl od navštívené AF (V-AF), která může být v navštívené síti při roamingu.

Hlavní úlohou H-AF je vystupovat jako žadatel služby vůči funkci pro pravidla řízení politik a účtování (PCRF v 4G) nebo funkci řízení politik (PCF v 5G). To činí prostřednictvím referenčního bodu Rx v 4G (mezi AF a PCRF) nebo referenčního bodu N5 v 5G (mezi AF a PCF). H-AF poskytuje systému PCC informace související se sezením odvozené z aplikační vrstvy. Tyto informace jsou nezbytné pro to, aby PCRF/PCF mohla činit informovaná rozhodnutí o politikách. Například H-AF pro službu IP multimedia subsystému (IMS) by poskytovala podrobnosti o VoIP hovoru, jako je typ média (audio/video), šířka pásma kodeku a paketové filtry popisující zdrojové/cílové IP adresy a porty mediálního toku.

Po přijetí těchto informací o sezení z aplikační vrstvy je PCRF/PCF použije spolu s daty účastníka ze SPR/UDR a stavem sítě k vytvoření dynamických pravidel PCC. Tato pravidla jsou následně zřízena pro funkci vynucení politik a účtování (PCEF) v 4G (typicky PGW) nebo funkci správy sezení (SMF) v 5G. Pravidla řídí, jak je zacházeno s provozem v uživatelské rovině pro dané aplikační sezení – definují parametry QoS (jako garantovanou přenosovou rychlost), uplatňují gating (blokování/povolení paketů) a spouštějí příslušné účtovací akce. H-AF může také přijímat od PCRF/PCF oznámení o událostech v přenosové síti, jako je ztráta nosných prostředků, což umožňuje aplikaci se přizpůsobit.

Architektonicky je H-AF logická funkce. Její nejběžnější fyzickou realizací je jako součást sítě IMS, například Proxy-Call Session Control Function (P-CSCF). Může to však být jakýkoli server poskytující službu, která vyžaduje garantovanou QoS od podkladové přenosové sítě, například herní server nebo aplikační brána podniku. Její přítomnost v domovské síti je klíčová pro udržení konzistentního řízení služebních politik a účtování, protože domovský operátor si ponechává pravomoc nad profilem politik účastníka.

K čemu slouží

H-AF byla vytvořena za účelem překlenutí mezery mezi aplikační vrstvou (servisní vrstvou) a přenosovou/řídicí vrstvou v mobilních sítích. Před architekturou PCC byly síťové prostředky přidělovány staticky nebo na základě jednoduchých konfigurací názvu přístupového bodu (APN) bez dynamické interakce z aplikace. To bylo nedostatečné pro nově vznikající služby citlivé na QoS v reálném čase, jako je Voice over IP (VoIP) a streamování videa, které vyžadují specifické garance šířky pásma a nízkou latenci, jež se liší podle sezení.

Rámec PCC, představený ve 3GPP Release 7 a vyvíjený v následujících vydáních, byl navržen tak, aby toto vyřešil umožněním dynamického řízení politik s ohledem na aplikaci. H-AF je základní součástí tohoto řešení. Existuje proto, aby poskytovatelé služeb (jako operátoři IMS) mohli v reálném čase komunikovat své specifické požadavky na prostředky k síťovému mechanismu politik. To umožňuje síti zacházet s aplikačním provozem na základě jednotlivých toků s příslušnou QoS, namísto uplatňování univerzální politiky.

Tím byly řešeny klíčové limity: umožnilo to efektivní využití síťových prostředků přidělováním vysoké QoS pouze v případě potřeby, umožnilo nové výnosové služby se zaručenou kvalitou a poskytlo standardizované rozhraní (Rx/N5) pro integraci poskytovatelů aplikací se sítí. Aspekt ‘Domovská’ zajišťuje, že domovský operátor účastníka, který vlastní vztah k účastníkovi a profil politik, si udržuje kontrolu nad rozhodnutími o politikách, a to i když je uživatel v roamingu, prostřednictvím interakce mezi domovskou PCRF/PCF a politickými entitami navštívené sítě.

Klíčové vlastnosti

• Nachází se v domovské síti účastníka (HPLMN)
• Poskytuje informace o sezení z aplikační vrstvy PCRF/PCF prostřednictvím rozhraní Rx (4G) nebo N5 (5G)
• Umožňuje dynamické autorizace QoS pro aplikační toky (např. hlas/video IMS)
• Může přijímat oznámení o událostech na úrovni nosiče od rámce pro správu politik
• Logická funkce často umístěná společně s prvky IMS, jako je P-CSCF
• Ústřední prvek architektury 3GPP pro řízení politik a účtování (PCC)

Související pojmy

• PCF – Positioning Calculation Function
• IMS – IP Multimedia Subsystem

Definující specifikace

• TS 29.213 (Rel-19) — PCC Signalling Flows and QoS Mapping
• TS 29.215 (Rel-19) — S9 Reference Point Stage 3 Specification

📖 Anglický originál a plná specifikace: H-AF na 3GPP Explorer