5G计费揭秘：UPF切换对话单生成的影响

量是如何被精确计量并最终体现在账单上的？尤其是在我们移动过程中，网络节点（比如UPF）发生切换

时，计费会不会中断或出错？今天，我们就来深入探讨5G核心网中的计费机制，特别是用户面功能

（UPF）在计费过程中的角色，以及UPF切换对话单（CDR）生成的影响。

UPF：计费数据的“哨兵”而非“记账员”

首先要明确一点：UPF（User Plane Function）本身并不直接生成我们最终看到的计费话单（CDR -

Charging Data Record）。把它想象成网络中的“哨兵”或“流量计数器”更合适。它的核心职责是在用户数

据传输的路径上，根据“指挥中心”——SMF（Session Management Function）的指令，精确地测量用户

使用了多少流量、用了多长时间等。

这个过程是如何运作的呢？主要依赖于SMF和UPF之间的N4接口以及相关的协议（PFCP - Packet

Forwarding Control Protocol）。

2. SMF下发指令 (基于 TS 29.244, TS 32.251):

• 当你的手机发起一个数据连接（建立PDU会话）时，SMF会从策略控制功能（PCF）获取策略

规则，并结合计费功能（CHF - Charging Function）的要求，生成计费相关的指令。

• SMF通过N4接口向选定的UPF发送PFCP会话建立/修改请求。

• 这个请求中包含了关键的URR（Usage Reporting Rule - 使用量报告规则）。每个URR都像一

个精密的任务清单，告诉UPF：

• 测量对象 (Measurement Target): 要测量哪些数据流？（例如，某个视频应用、某个特定

服务质量的流量）。这通常通过关联PDR（Packet Detection Rule）实现。

• 测量方法 (Measurement Method): 怎么测量？是统计流量（Volume）、时长

（Duration），还是事件次数（Event）？

• 报告触发器 (Reporting Triggers): 什么时候需要报告？（例如，流量达到1GB、连接满1

小时、服务质量改变、会话结束、或者发生了UPF切换等）。3GPP TS 29.244规范的表

7.5.4.3-1详细定义了多种触发器。

• URR ID: 每个任务清单的唯一编号。

5. UPF执行测量与报告 (基于 TS 29.244):

• UPF收到指令后，就像一个忠实的哨兵，开始监测流经它的数据包。

• 一旦识别出符合PDR规则的数据包，就按照URR的要求进行计数。

• 当URR中设定的某个报告触发器被满足时（比如流量达标或收到会话结束信号），UPF会立刻

生成一份Usage Report（使用量报告）。

• 这份报告包含了触发报告的URR ID以及对应的测量结果（如上/下行流量），通过N4接口的

PFCP会话报告请求消息发送给SMF。

8. SMF收集与处理 (基于 TS 32.251):

• SMF是信息的中转站和处理中心。它会收集来自一个或多个UPF（如果一个会话涉及多个UPF，

如UL CL场景）的Usage Report。

• SMF对这些原始数据进行初步处理和关联。

11. SMF与CHF交互，生成最终CDR (基于 TS 32.290, TS 32.251):

• SMF通过Nchf接口与计费系统的心脏——CHF（Charging Function）进行通信。

• SMF将处理后的计费相关信息封装成计费数据请求（Charging Data Request）发送给CHF。

• CHF（特别是离线计费功能OCF）接收到这些信息后，会根据运营商配置的计费策略和费率，

最终生成一份详细的CDR文件。这份CDR才是计费系统进行批价、出账的依据。

小结： UPF是计费数据的源头测量点，严格执行SMF的指令，并在特定条件下汇报结果。SMF负责控制

和收集，而CHF负责最终生成CDR话单。

UPF切换：计费记录如何保持连续？

现在我们来看关键问题：当你在移动中，或者网络为了优化路由，需要将会话从一个UPF切换到另一个

UPF时，计费会怎样？

UPF切换（或称为UPF重定位/PDU会话锚点变更）是5G网络中的常见操作，计费系统对此有成熟的处理

机制，确保计费的连续性和准确性。

2. 切换触发与SMF协调 (基于 TS 23.501, TS 23.502, TS 32.251):

• UPF切换通常由SMF决策和控制。例如，当你从一个基站覆盖区域移动到另一个，可能需要更换

服务UPF（PSA UPF - PDU Session Anchor UPF）以获得更优路径。

• TS 32.251明确将用户位置变化、服务节点变更（可能隐含UPF变更）、PDU会话锚点变更等视

为潜在的计费触发事件。

5. 旧UPF的“终场哨声”:

• 在正式切换前，SMF会指示旧UPF停止对该会话的计费测量。

• 至关重要的一步是：SMF会要求旧UPF立即上报其当前已收集但尚未上报的所有使用量数据。旧

UPF会生成一份包含最终计数值的Usage Report发送给SMF。这确保了在旧UPF“离岗”前的每一

比特流量都被记录下来。

8. 新UPF的“开场哨声”:

• 同时，SMF会在新UPF上建立会话上下文，并下发包含PDR、URR等在内的计费规则。

• 新UPF从切换完成的时刻开始，无缝接力，启动对该会话的流量测量。

11. 对CDR生成的影响：会产生多条CDR吗？

• 答案通常是：是的。

• 根据TS 32.251 Clause 5.3.1.1关于CDR生成和关闭的描述，某些事件（Triggers for CDR

closure）会触发当前CDR的关闭。PDU会话锚点（PSA）UPF的变更，通常就是这样一个触发

• 当SMF从旧UPF收到最终的Usage Report并上报给CHF时，CHF通常会关闭（Close）与旧

UPF相关的当前计费记录（可以理解为一个CDR）。这个CDR包含了从上一个计费点到UPF切

换发生时，在旧UPF上产生的所有使用量。

• 紧接着，对于新UPF开始处理的流量，CHF会打开（Open）一个新的计费记录（另一个

CDR）。这个新的CDR将记录从切换完成时刻起，在新UPF上产生的使用量。

• 因此，一次涉及PSA UPF切换的PDU会话，其完整的计费信息很可能会被记录在两条或多条

（如果会话中还有其他触发CDR关闭的事件）CDR中。

• 重要提示： 这些CDR虽然是分开的文件，但它们在时间上是连续的，并且CHF会使用PDU会话

的唯一标识符（如PDU Session ID）和用户标识符（如SUPI）将它们关联起来。计费系统能够

理解这是一个完整会话在不同时间段、不同服务节点上的记录。

• 补充说明： 如果切换的只是一个中间UPF（I-UPF）而非会话锚点PSA，处理可能略有不同，不

一定会强制关闭整个会话的CDR，但这取决于具体的计费策略配置。最常见且明确导致CDR分

割的是PSA的变更。

小结： UPF切换是一个重要的计费事件。SMF确保新旧UPF间计费数据的无缝交接。PSA UPF的切换通

常会导致当前CDR关闭并开启新的CDR，形成多条按时间分割但逻辑连续的计费记录。

常见问题解答 (FAQ)

Q1: 5G计费话单（CDR）是由UPF直接生成的吗？

A: 不是。UPF的主要职责是根据SMF下发的指令（URR规则）在用户面测量流量、时长等使用量，并在

触发条件下生成Usage Report（使用量报告）上报给SMF。最终的计费话单（CDR）是由CHF

（Charging Function）根据从SMF收到的信息生成的。UPF是数据的测量者，CHF是话单的生成者。

Q2: 当我的手机在通话或上网过程中移动，网络切换了UPF，我的流量计量会中断吗？

A: 不会中断。SMF会精确管理UPF的切换过程。在切换前，SMF会确保从旧UPF获取到截至切换点的所

有使用量报告。切换后，SMF会立即指示新UPF开始测量。这个过程旨在保证计费数据的连续性和完整

性，覆盖您整个会话期间的使用量。

Q3: 如果我的5G会话涉及了UPF切换，最终会不会产生两张或多张话单（CDR）？

A: 很可能会。特别是当PDU会话锚点（PSA）UPF发生切换时，这通常被视为一个计费周期结束的触发

事件。计费功能（CHF）会关闭记录旧UPF使用量的当前CDR，并为新UPF开启一个新的CDR。所以，

同一个完整的PDU会话，其费用可能会体现在多条按时间顺序关联的CDR中。不过请放心，这些CDR会

被计费系统关联起来，准确反映您的总使用量。

希望这篇关于5G UPF计费和切换处理的解析能帮助大家更好地理解我们日常使用的移动网络背后的复杂