EPS Fallback(切换)信令消息解析

EPSFallback(切换)信令消息解析\o"5G"#5G\o"4G"#4G\o"EPSFB"#EPSFB在5G语音EPSFB方案中终端(UE)可通过系统间(Inter-RAT)5G到4G的切换(或重定向)进行语音通话;下图显示了通过RAT间切换的主要信令流程。其中我们可看到5GS包括连接到5GC的5GRAN(无线网、DU、CU)，4GEPS包括连接到4GEPC的4GRAN(无线网、BBU)。在5G和4G核心节点还包括控制面和用户面连接；5G控制单元AMF通过N26接口连接MME，UPF通过S5-U接口连接网关。

图1.切换类型的EPSFB信令流程EPSFallback(切换)信令消息解析如下：Step#1

RRC(测量报告-MeasurementReport):UE向源gNB发送测量报告消息,包括服务小区和相邻4G小区信号强度，如下所示:Step#2NGAP(切换请求-HandoverRequired):在收到测量报告后,服务gNB在邻居关系表(NRT)中检查报告的4GCellPCI，如果nieghbor可用，它可以使用NGAP协议通过N2接口向AMF发起HandoverRequired消息。其中包括UE身份(AMF-UE-NGAP-ID、RAN-UE-NGAP-ID)、切换类型、切换原因、目标小区ID、要切换的PDU会话以及具有完整UE上下文和能力的源到目标透明容器。Step#3gtp-v2(转向重定位请求):服务AMF使用gtp协议通过N26接口向目标MME发送转发重定位请求。它包括IMSI、TEID、UEPDN、目标信息和原因。Step#4S1AP(切换请求-HandoverRequest):目标MME向目标eNB发送HandoverRequest，包括MME-UE-S1AP-ID、HandoverType、HanodverCause、E-RAB信息、SourcetoTargetTransparentContainer、UECapabilities和UE安全上下文。Step#5S1AP(切换确认-HandoverRequestAcknowledge)：目标4GeNB收到MME的Handoverrequest后，开始UE准入流程，如果资源可用则eNB响应HandoverRequestAcknowledgement，包括UEID(MME-UE-S1AP，eNB-UE-S1AP)、获准的e-RAB和目标到源运输容器的列表。如果eNB确实有足够的资源来接纳UE，它可以发送切换失败并适当地说明没有可用资源。Step#6gtpv2(转向重定位响应):在切换确认后，MME通过N26接口向5GAMF发送前向重定位响应，包括TEID和UE承载上下文。Step#7NGAP(切换命令):AMF向源gNB发送切换命令。该消息包括在Step#5中接收到的信息。源gNB现在可以在Step#8中向UE发送切换命令作为RRC消息mobilityFromNRCommand。UE收到HandoverCommand后，会离开源小区，开始连接到目标4G小区。Step#8(5G切换命令-mobilityFromNRCommand):5GgNB将其作为切换命令发送给UE，它包括targetRAT-Typeeutra、targetRATContainer和nas-SecurityParamFromNR信息。Step#8.a(RRCReconfiguration):UERRC目标RAT容器解码为RRCReconfiguration，其具有指示所有4G目标小区信息的mobilityControlInfo，例如载波带宽、作为目标的UE-CRNTI、RACH配置和其他信道信息。Step#9(RACH):将在步骤#8.a中接收到的信息视为rach-ConfigCommon或rach-ConfigDedicated的一部分，在目标eNB处执行随机接入过程。rach-ConfigCommon在eNB不使用专用前导进行切换时使用，rach-ConfigDedicated在eNB使用专用无争用RACH时使用。Step#10(RRCReconfigurationComplete):UE成功连接到目标4G小区后，通过向目标eNB发送RRCReconfigurationComplete消息完成切换过程。UE开始向目标eNB发送上行数据。Step#11(S1AP-HandoverNotify):一旦UE在4GeNB上成功RACH并且RRCReconfigurationComeplete完成，则eNB用HandoverNotify通知MME，指示HO成功。它包括UEID(MME-UE-S1AP和eNB-UE-S1AP)、目标小区ECGI和跟踪区域信息。Step#12gtpv2(ForwardRelocationCompleteNotification)：一旦MME从TargeteNB接收到HandoverNotify，MME通过N26接口通知AMF前向重定位完成通知指示UE到达4G目标小区并且AMF可以在5G进行UE上下文清理系统。Step#13NGAP(UEContextReleaseCommand):通过发送UEContextReleaseCommandAMF将指示源gNB释放与该UE相关的资源。消息中的AMF包含UE-NGAP-ID，用于标识UE上下文和指示成功切换的原因Step#14gtpv2(ForwardRelocationCompleteNotificationAcknowledge):一旦在5GRAN和5G核心网开始UE上下文清理过程，就发送对重定位完成通知的确认。Step#15NGAP(UEContextReleaseComplete):源gNB在成功删除UE上下文并为UE释放所有相