PFC je logický kontext v SGSN a GGSN, který spravuje stav a parametry pro konkrétní tok paketových dat, aby mohl aplikovat správné zásady QoS, účtování a směrování.

Popis

Packet Flow Context (PFC) je základní koncept v architektuře paketového jádra GPRS a UMTS, konkrétně spravovaný Serving GPRS Support Node (SGSN) a Gateway GPRS Support Node (GGSN). Představuje logický stav a přidružené parametry pro konkrétní tok paketových dat patřící do Packet Data Protocol (PDP) kontextu uživatele. Jeden PDP kontext, který uživateli zřizuje IP relaci, může obsahovat více PFC, z nichž každý odpovídá odlišnému provoznímu toku s jedinečnými požadavky, jako je například VoIP hovor, relace prohlížení webu nebo video stream. PFC obsahuje všechny potřebné informace pro zpracování tohoto konkrétního toku, včetně jeho Traffic Flow Template (TFT) pro filtrování paketů, přidruženého QoS profilu a identifikátorů účtování.

Provozně je PFC vytvářen, upravován nebo mazán signalizací mezi User Equipment (UE), SGSN a GGSN, obvykle iniciovanou potřebou aplikace pro specifický přenosový kanál. Když dorazí uplink pakety od UE, SGSN použije TFT uložený v PFC k jejich zařazení do správného toku. GGSN provádí podobnou klasifikaci pro downlink pakety přijaté z externí Packet Data Network (PDN). Po zařazení síť aplikuje parametry QoS (jako garantovaný přenosový výkon, priorita a zpoždění) definované v QoS profilu PFC, aby zajistila, že tok bude mít odpovídající zacházení prostřednictvím mechanismů plánování a řízení přístupu jak v jádře, tak v rádiové přístupové síti.

Role PFC je úzce integrována se systémy účtování. Každý PFC je propojen s konkrétním Charging ID, což síti umožňuje generovat samostatné, podrobné záznamy o účtování (CDR) pro každý služební tok. To umožňuje sofistikované modely účtování, jako je například účtování video streamu odlišně od synchronizace e-mailů na pozadí. PFC tedy funguje jako ústřední kotvící bod pro vynucování zásad, spojující dohromady filtrování paketů (TFT), kvalitu služeb (QoS) a účtování pro jednotlivý datový proud, což umožňuje jemně odstupňovanou diferenciaci služeb, která je charakteristickým znakem paketových sítí 3GPP.

K čemu slouží

Packet Flow Context byl zaveden, aby odstranil omezení spočívající v tom, že uživatel měl k dispozici pouze jediný, monolitický přenosový kanál (PDP kontext) na IP adresu. Rané implementace GPRS mohly aplikovat jednotnou politiku QoS a účtování na veškerý provoz uživatele. To bylo nedostatečné pro umožnění více souběžných služeb s odlišnými požadavky, jako je například hlasový hovor vyžadující nízké zpoždění a stahování souboru vyžadující vysokou přenosovou kapacitu, přes stejné IP připojení.

Vytvoření konceptu PFC umožnilo zřídit více vyhrazených logických přenosových kanálů v rámci jednoho PDP kontextu. Tím se vyřešil kritický problém diferenciace služeb. Síťoví operátoři mohli nyní nabízet sofistikované služby se zaručeným výkonem tím, že přidělovali specifické síťové zdroje a tarifní plány jednotlivým aplikačním tokům. Poskytl potřebnou granularitu pro správu provozu a jeho monetizaci, čímž položil základy pro IP Multimedia Subsystem (IMS) a další služby reálného času v sítích 3GPP. Mechanismus PFC byl klíčovým vývojem od datové sítě typu best-effort k řízené, multislužební síti schopné podporovat různorodou kvalitu služeb (QoS).

Klíčové vlastnosti

• Umožňuje více odlišných paketových toků v rámci jednoho PDP kontextu
• Ukládá Traffic Flow Template (TFT) pro filtrování a klasifikaci uplink a downlink paketů
• Přiřazuje konkrétní QoS profil (např. ARP, GBR, MBR) každému jednotlivému toku
• Propojuje se s jedinečným Charging ID pro účtování a fakturaci specifickou pro daný tok
• Spravován prostřednictvím signalizačních procedur mezi UE, SGSN a GGSN (operace PFC)
• Umožňuje nezávislou aktivaci, modifikaci a deaktivaci toků

Definující specifikace

• TS 43.064 (Rel-19) — GPRS Radio Interface Lower-Layer Functions
• TS 43.129 (Rel-19) — PS Handover in GERAN A/Gb and GAN Modes
• TS 44.060 (Rel-19) — GERAN RLC/MAC Protocol Specification
• TS 48.018 (Rel-19) — BSS-SGSN Interface for GPRS Control

📖 Anglický originál a plná specifikace: PFC na 3GPP Explorer