SDF je množina toků IP paketů odpovídajících specifickým filtrům, používaná v řízení politiky a účtování 3GPP pro jednotné uplatňování politiky kvality služeb (QoS) a účtování.

Popis

Service Data Flow (SDF, tok služebních dat) je úhelným kamenem architektury 3GPP Policy and Charging Control (PCC), definovaným od vydání 6. Představuje soubor toků IP paketů, které jsou identifikovány sadou paketových filtrů (např. na základě zdrojových/cílových IP adres, portů, typu protokolu a volitelně informací z hloubkové kontroly paketů (DPI)). Primární funkcí SDF je sloužit jako podrobná entita, na kterou jsou jednotně uplatňovány síťové politiky – konkrétně pravidla kvality služeb (QoS) a účtování. Když pakety uživatelských dat procházejí sítí, jsou porovnávány s těmito předdefinovanými filtry SDF ve funkci vynucení politiky a účtování (PCEF), která se typicky nachází v Gateway GPRS Support Node (GGSN) nebo Packet Data Network Gateway (PGW).

Architektura pro správu SDF je centralizovaná kolem funkce pravidel politiky a účtování (PCRF). PCRF je mozkem systému PCC. Činí dynamická rozhodnutí o politice na základě informací o účastníkovi, požadavků na služby a stavu sítě přijatých z různých zdrojů, jako je Application Function (AF) a Subscription Profile Repository (SPR). Tato rozhodnutí jsou převedena na PCC pravidla, z nichž každé obsahuje šablonu SDF (filtry) a odpovídající akce politiky. Tato PCC pravidla jsou poté zřízena do PCEF přes rozhraní Gx. PCEF tato pravidla vynucuje v reálném čase, provádějíc operace jako gating (povolování/blokování paketů), označování QoS (nastavení QoS Class Identifier) a monitorování využití pro účtování.

Role SDF je nedílná pro umožnění sofistikovaných servisních modelů. Umožňuje síti rozlišovat provoz nejen na uživatele nebo Access Point Name (APN), ale i na konkrétní aplikaci nebo typ služby. Například provoz video streamování může být identifikován jako samostatný SDF a přidělen vyšší šířka pásma (garantovaný přenosový výkon) ve srovnání s best-effort provozem prohlížení webu. Z pohledu účtování může být SDF spojen s konkrétními účtovacími klíči a metodami (např. objemové, časové nebo událostní), což umožňuje flexibilní monetizační strategie jako sponzorovaná data nebo zero-rating. Abstrakce SDF tak odděluje servisní logiku od transportní vrstvy sítě a poskytuje operátorům mocný nástroj pro správu provozu a generování příjmů.

K čemu slouží

Koncept SDF byl zaveden, aby řešil omezení dřívějších mobilních datových sítí, které primárně nabízely jednoduchý, best-effort přístup k internetu s paušálním účtováním. Jak se mobilní služby vyvinuly a zahrnuly VoIP, video streamování a podnikové aplikace, vznikla kritická potřeba, aby síť inteligentně identifikovala různé typy provozu a uplatňovala odpovídající kvalitní a účtovací zacházení. Před PCC bylo jakékoli vynucování politiky statické a konfigurované ručně na síťových bránách, bez dynamiky a povědomí o účastníkovi potřebného pro moderní služby.

Vytvoření rámce PCC se SDF v jeho jádru bylo motivováno potřebou standardizované, dynamické kontroly politiky. Řeší problém, jak bezproblémově integrovat požadavky služeb aplikační vrstvy (např. videohovor potřebující nízkou latenci) s možnostmi transportní sítě. Definováním provozu na úrovni podrobnosti SDF mohou operátoři vytvářet a monetizovat vrstvené servisní plány, zajistit optimální přidělování síťových zdrojů a poskytovat konzistentní kvalitu uživatelského zážitku pro specifické aplikace. Umožnilo to přechod od ‘hloupé trubky’ k ‘chytré trubce’ schopné servisní inovace.

Klíčové vlastnosti

• Podrobná identifikace provozu pomocí IP 5-tice a DPI filtrů
• Základ pro dynamické vynucování politiky QoS (gating, šířka pásma, priorita)
• Základ pro flexibilní, na služby orientované účtování (online/offline)
• Centralizovaná kontrola přes PCRF s zřizováním pravidel v reálném čase
• Odděluje servisní logiku od transportní vrstvy sítě
• Umožňuje sponzorovaná data, zero-rating a vrstvené servisní plány

Související pojmy

• PCRF – Policy and Charging Rules Function
• PCEF – Policy and Charging Enforcement Function

Definující specifikace

• TS 23.125 (Rel-7) — Flow Based Charging Architecture
• TS 23.179 (Rel-13) — MCPTT Functional Architecture
• TS 23.379 (Rel-20) — MCPTT Functional Architecture
• TS 23.401 (Rel-19) — Evolved Packet System (EPS) Stage 2 Description
• TS 24.193 (Rel-19) — ATSSS Procedures Specification
• TS 24.501 (Rel-19) — 5G NAS Protocols Specification
• TS 24.801 (Rel-8) — CT1 SAE NAS Aspects for EPC
• TS 26.237 (Rel-19) — IMS for PSS and MBMS Control
• TS 26.512 (Rel-19) — 5G Media Streaming Protocols & APIs
• TS 26.804 (Rel-19) — 5G Media Streaming Extensions Study
• TR 26.942 (Rel-19) — Study on Media Energy Consumption Exposure & Evaluation
• TR 28.827 (Rel-18) — Technical Report on 5G Charging for Roaming Scenarios
• TS 29.213 (Rel-19) — PCC Signalling Flows and QoS Mapping
• TS 29.214 (Rel-19) — Policy and Charging Control over Rx
• TS 29.244 (Rel-19) — PFCP Specification for Control/User Plane Separation
• … a dalších 9 specifikací

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