Policy — 5GCのポリシー制御（PCF）¶

学習目標¶

この章を読み終えると、次のことができるようになります。

• PCF（Policy Control Function） が5GCのポリシー制御の中心であり、QoS・課金・トラフィック・アクセス&モビリティ・URSPを決めることを説明できる
• PCFの出力が PCCルール（Policy and Charging Control Rule） であり、N7 で SMF へ配布されることを図示できる
• AF（Application Function） が N5 でPCFへQoS要求を出し、PCCルールが生成される流れを説明できる
• URSP（UE Route Selection Policy） が「どのアプリをどのスライス/DNN/PDU Sessionに乗せるか」をUEへ配る仕組みであることを説明できる
• 4Gの PCRF/Gx から5Gのポリシー制御への進化を説明できる

前提知識¶

• PDU Session（PDUセッション確立） — ポリシーは主にPDU Session単位で適用される
• QoS（5G QoSモデル） — PCCルールはQoS Flow（5QI/QoS）を決める。5QIやQoS Flowの一般説明はこちら
• 補助: PCF（ポリシーNFの詳細） / SMF（PCCルールの適用先） / N7（PCF⇔SMFの参照点詳細）

Why — なぜポリシー制御が必要か¶

通信事業者は、すべてのトラフィックを一律に扱うわけにはいきません。次のような判断が要ります。

• 音声通話には遅延の少ない品質を、動画には広い帯域を、バックグラウンド更新には最低限を（QoS制御）
• どのトラフィックをどう課金するか（課金制御：Rating Group割当）
• 契約に応じて特定サービスを遮断・帯域制限する（トラフィック制御：ゲーティング/帯域制限）
• どのアプリをどのスライス/接続先に乗せるか（URSP）

これらを 加入者ごと・サービスごと に一貫して決める役割が必要です。5GCでは PCF（Policy Control Function） がこの中心を担います。

例え話: PCFは「交通管制のルールメーカー」です。どの車（トラフィック）にどの車線（QoS/スライス）を使わせ、どこで料金を取り（課金）、どこを通行止めにするか（ゲート）を、加入者の契約（ポリシーデータ）とアプリの要求（AF要求）を見て決め、現場の警官（SMF）へ指示書（PCCルール）を渡します。

What — PCFが決めること・PCCルール・URSP¶

PCFが制御する領域は大きく次の通りです。

QoS・課金・トラフィック制御の出力は、まとめて PCCルール（Policy and Charging Control Rule） という形になります。1つのPCCルールに「対象トラフィック（フロー記述）＋与えるQoS（5QI）＋Rating Group＋ゲート/帯域」が含まれ、PCFがN7でSMFへ配布します。SMFはこれを QoS Flow確立 や UPFの計量/ゲート設定 に反映します。

URSP（UE Route Selection Policy）¶

URSP は、UE側の「トラフィックの振り分けルール」です。UE上の各アプリのトラフィックを どのスライス（S-NSSAI）/DNN/PDU Session に乗せるか を決めます。PCFが加入者・事業者ポリシーからURSPを生成し、UEへ配布します（TS 23.503）。

これにより、例えば「業務アプリはスライスA、動画はスライスB」といった振り分けをUE自身が行えます。スライスの一般説明は Network Slicing を参照してください。

下の図は、同じ PCF が生成する2種のポリシーが逆向きに配られる様子を示します。PCCルールはネットワーク側（SMF→UPF/NG-RAN）へ、URSPは端末側（UE）へ向かいます。

flowchart LR
    subgraph NWside["ネットワーク側で効く"]
        SMF["SMF/UPF/NG-RAN
(QoS/課金/ゲートを実施)"]
    end
    PCF["PCF
ポリシー生成の中心"]
    subgraph UEside["UE側で効く"]
        UE["UE
(アプリ→スライス/DNN/
PDU Session の振り分け)"]
    end

    PCF -->|"PCCルール（N7で下り）
何を・どのQoS/課金/ゲートで扱うか"| SMF
    PCF -->|"URSP（UEへ配布）
どのアプリをどこに乗せるか"| UE

    classDef pcf fill:#fde,stroke:#c69,stroke-width:2px;
    classDef nw fill:#eef,stroke:#66a;
    classDef ue fill:#efe,stroke:#3a3;
    class PCF pcf;
    class SMF nw;
    class UE ue;

How — ポリシーはどこで効くか（Architecture）¶

PCFは、加入者ポリシーデータをUDRから取得（N36経由）し、AFからのサービス要求をN5で受け、SMFへPCCルールをN7で配布します。Session Bindingの情報（どのPCFがどのPDU Sessionを担当するか）は BSF が保持します。

graph LR
    AF[AF
例: P-CSCF] -->|N5 QoS要求| PCF[PCF
ポリシー制御中心]
    UDR[UDR
ポリシーデータ] -->|N36| PCF
    PCF -->|N7 PCCルール| SMF[SMF]
    PCF -.->|Session Binding登録| BSF[BSF]
    PCF -->|URSP| UE[UE]
    SMF -->|N4 ゲート/計量| UPF[UPF]
    SMF -->|QoS Flow確立| RAN[NG-RAN]

各Network Functionの役割¶

主なInterface¶

Procedure — ポリシー適用のCall Flow¶

(A) PDU Session確立時のポリシー適用（SMF起点）¶

PDU Session確立の裏で、SMFがPCFへポリシーを要求し、PCCルールを受け取る流れです。

sequenceDiagram
    participant SMF
    participant PCF
    participant UDR
    participant UPF
    Note over SMF,PCF: PDU Session確立の一部
    SMF->>PCF: N7 Npcf_SMPolicyControl_Create
(加入者/DNN/S-NSSAI等を提示)
    PCF->>UDR: N36 ポリシーデータ取得
    UDR-->>PCF: 加入者ポリシー
    PCF->>PCF: PCCルール生成
(5QI/Rating Group/ゲート)
    PCF-->>SMF: N7 PCCルール返却
    SMF->>SMF: QoS Flow決定
    SMF->>UPF: N4 ゲート/計量(URR)設定
    Note over SMF: QoS Flow確立へ反映

(B) AF起点のQoS要求（N5）¶

AF（例: IMSのP-CSCF）が、音声など特定サービスのQoSをネットワークへ要求する流れです。これは VoNR の音声QoS確立の裏側でもあります。

sequenceDiagram
    participant AF
    participant PCF
    participant SMF
    participant UPF
    AF->>PCF: N5 Npcf_PolicyAuthorization_Create
(メディア情報・要求QoS)
    PCF->>PCF: PCCルール生成/更新
    PCF->>SMF: N7 Npcf_SMPolicyControl_Update
(PCCルール配布)
    SMF->>SMF: 専用QoS Flow確立
    SMF->>UPF: N4 ゲート/計量設定
    SMF-->>PCF: 応答
    PCF-->>AF: N5 応答(承認)

Signal Flow（主要メッセージ）¶

EPC（4G）との比較¶

5Gの変化は、PCRF→PCFへ名称/構造が変わりSBI（HTTP/2）化したこと、URSPでUE側のトラフィック振り分けを制御できるようになったことです。PCCルールという枠組み自体は4Gから継承されています。

Release差分¶

Trouble Shooting¶

3GPP Specification¶

FAQ¶

Summary¶

• PCF は5GCのポリシー制御の中心。QoS・課金・トラフィック・アクセス&モビリティ・URSPを決める
• 出力は PCCルール（フロー＋5QI＋Rating Group＋ゲート/帯域）。N7（Npcf_SMPolicyControl） でSMFへ配布
• AF は N5（Npcf_PolicyAuthorization） でQoS要求→PCFがPCCルール生成→N7でSMF。VoNRの音声QoSの裏側
• URSP はUEへ配るルート選択ポリシー（どのアプリをどのスライス/DNN/PDU Sessionに乗せるか）
• PCFは加入者ポリシーを UDR（N36）から取得、Session Binding情報は BSF が保持
• 4Gの PCRF/Gx/Rx から、SBI化・URSP追加へ進化

理解度チェック¶

Next Step¶

• ポリシーと密接に連携するCharging（課金）へ
• ポリシーNFの詳細はPCF、参照点詳細はN7へ
• URSPが振り分ける先のNetwork Slicing（ネットワークスライシング）を学ぶ