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文档简介
5G核心网深入业务流程课程内容5GC业务请求流程5GC增强会话管理流程5GC互操作流程25G连接管理(CM)状态连接管理(ConnectionManagement)包括通过N1建立和释放UE与AMF之间的NAS信令连接的功能。该NAS信令连接用于实现UE与核心网之间的NAS信令交互。包括UE与AN之间的AN信令连接和AN与AMF之间的该UE的N2连接。UE侧CM状态转换AMF侧CM状态转换增强的移动性管理NGCM_IDLENGCM_CONNECTEDRM_DE-REGISTEDRM_REGISTEDRRC_INACTIVERRC_CONNECTEDN2connectionSetup/ReleaseRRC_IDLERRC_CONNECTEDRegistration/DeregistrationRRCSetup/ReleaseN2&RRCSetup/ReleaseRRCSetup/ReleaseN2ReleaseUE状态模型RAN状态模型CN状态模型特色RAN侧新增了RRC_INACTIVE状态
RM状态模型与接入无关
RM流程可以与接入相关支持TA
ListMO-onlyUE的优化
无寻呼可能没有RRC_IDLE状态RM_DE-REGISTEDRM_REGISTEDRegistration/DeregistrationRRC_IDLE业务请求流程CM-CONNECTEDwithRRCInactivestate核心网和UE处于NAS连接态,基站处于RRCinactive态基站进行移动性管理(周期性更新保证UE可达)UE通过Resume过程回复RRCConnect状态终呼由基站进行寻呼当异常的时候,退出RRCinactive状态,进入CM-IDLE状态网络触发的业务请求网络需要向终端发送信令:UE处于空闲状态,网络首先发送pagingUE处于连接状态,网络发现UP面去活,发送业务请求UE触发的业务请求终端发送上行信令终端需要发送上行数据响应网络的寻呼请求激活用户面连接终端发起的业务请求流程1
UE发起业务请求消息,请求建立到AMF的连接,用于信令发送,数据发送,或响应寻呼消息;2
AMF和UE之间建立安全上下文,UE的信令受到加密保护3如果UE要发送数据,AMF向SMF发送PDU会话ID,请求SMF返回该会话的空口参数信息;4
AMF通知无线基站为UE建立相关PDU会话的无线承载;5无线基站与终端建立好PDU会话的无线承载
6UE发送上行数据,AMF通知SMF更新相关上下文基本流程
1.NAS业务请求(NASServiceRequest)UE(R)ANAMFSMFUPF4.PDU会话上下文更新请求Nsmf_PDUSession_UpdateSMContextRequest(PDUSessionID(s),Cause(s),UElocationinformation,AccessType)
5.UPF选择UPFselectionPCFAUSF3.认证/安全(Authentication/Security)2.N2消息包含NASSR请求[N2message(NAS:ServiceRequest)]重定位场景(I-UPFisrelocated)6.PDU会话上下文更新响应(Nsmf_PDUSession_UpdateSMContextResponse)7.N2请求N2Request(包含从SMF获取的会话信息、安全上下文、AMF信令连接ID、切换限制列表、签约的UE-AMBR,MMNAS业务接受,推荐的Cell/Tas/NG-RAN标识列表)8.RRC连接重配置(RRCconnectionreconfiguration)9.N2请求应答(N2RequestAck)10.PDU会话更新上下文请求(Nsmf_PDUSession_UpdateSMContextRequest)上行数据(Uplinkdata)11.会话管理策略更新(SessionManagementPolicyModification)13.PDU会话更新上下文响应Nsmf_PDUSession_UpdateSMContextResponse12.N4会话修改请求/响应(N4SessionModificationRequest/Response)下行数据Downlinkdata123456网络触发的业务请求流程1UPF收到下行数据,发现没有到基站的隧道信息,2UPF缓存数据,发送DDN给SMF;3收到DataNotificationAck后,UPF向SMF前转下行链路数据包4SMF向AMF发送
UPreactivationorpagingIndicator
5如果UE在空闲态,AMF发送寻呼消息到NR;如果用户处于连接态,用户面将被激活。6UE发起业务请求过程
7UPF传输缓存的下行数据给UE。基本流程UE(R)ANAMFUPFSMF3a.请求AMF向AN/UE传递信息(Namf_Communication_N1N2MessageTransfer).6.业务请求过程ServiceRequestProcedure1.下行数据(DownlinkData)2a.数据通知DataNotification3c.失败指示(Failureindication)–如AMF返回失败)4b.寻呼Paging5.AMF事件能力开放通知(Namf_EventExposure_Notifiy)_7.下行数据DownlinkData4a.UP面重激活(连接态)UPreactivation(Connected)4c.NAS通知(NASNotification)2b.数据通知应答DataNotificationAck2c.下行数据(DownlinkData)3b.请求AMF向AN/UE传递信息响应(Namf_Communication_N1N2MessageTransferResponse)4b.寻呼PagingUE1发起业务请求,UE2收到应用的业务数据1.servicerequestUE1AMFUPFNRSMF2.N2(servicerequest)4.Nsmf_PDUSession_UpdateSMContextRequest)11.Nsmf_PDUSession_UpdateSMContextResponse)12.N2Request13.RRCConnectionReconfiguration14.N2RequestACK15.Nsmf_PDUSession_UpdateSMContextRequest18a.N4SessionModificationRequest18b.N4SessionModificationResponsedownloadlinkdata19.Nsmf_PDUSession_UpdateSMContextResponseUE2SMF2AMF2NR2DN2aDataNotification2b
DataNotificationACK3aNamf_Communication_N1N2MessageTransfer3bNamf_Communication_N1N2MessageTransferResponse4a.Paging4b.Paging同UE1的Servicerequest过程UPF2downloadlinkdataUE1<->UE2一次完整的业务数据交互过程,如发红包ANRelease释放NGAP信令连接和相关联的用户平面连接,以及RRC信令和资源。课程内容5GC业务请求流程5GC增强会话管理流程多会话锚点与业务连续性流程AF影响业务路由漫游流程5GC互操作流程105GC会话管理增强-5GPDU锚点单PDU会话多PDU会话锚点功能为了支持到DN的可选择路由功能或支持SSCmode3模式,SMF可以控制PDUsession的数据路由使得此PDUsession可同时有多个N6接口,连接每个N6接口的UPF称为PDU会话锚点。每个PDU会话锚点提供了一条到同一个DN的不同路径。有两种会话管理模式实现:1)在一个PDU会话中使用上行分类器(UplinkClassifier)("ULCL")2)在一个PDU会话中使用IPv6multi-homing多宿主PDU会话VSUL-CLUL-CL(上行分类功能)将本地业务导向本地网络,非本地业务导向AnchorUPF。UL-CL的会话管理模型多宿主PDU会话的会话管理模型一个PDUSession,可以有两个不同的IPv6前缀,两个地址分别在不同的UPF锚点上。BranchingUPF执行上行流量分离和下行流量聚合。BranchingUPF执行APNAMBR和计费。ANUPFunction(UL-CL)LocalNetworkDataNetworkUPFunction(IPAnchor)UEUserplanemarkingUEUPFN1N2N3SMFSubscriberdataPolicyNGCPUDMAMFSMFPCFRANDNUPFUPFN6N9N9N4DNN6BranchingFunctionIPAnchor1IPAnchor2会话管理:SSCmodeSSCmode模式特点典型应用场景SSCmode1PDUSession建立后,AnchorUPF保持不变高业务和会话连续性要求的业务:运营商语音/视频类等SSCmode2PDUSession的AnchorUPF可以改变,但需要重建PDUSession弱或无业务和会话连续性要求的业务:互联网浏览数据类等SSCmode3PDUSession的AnchorUPF可以改变,且保持业务持续业务感知(业务需要参与流程)的有业务连续性要求的业务会话和业务连续性模式(SSCmode)PCF提供SSCMSP(SSCmodeselectionpolicy)给UESMF根据UE请求SSCmode、签约、本地策略,确定SSCmodeSSCmode选择NR内部切换-基于Xn接口的跨NG-RAN切换1PathSwitchRequest1T-NR发送N2PathSwitchRequest到AMF通知UE移动到一个新的目标小区2AMF发送N2SM信息到SMF。3SMF更新UPF的N4会话;4切换路径后,UPF立刻为每个旧路径上的N3隧道发送一个或多个“endmarker”数据包。UPF启动项目标NG-RAN的下行链路数据包发送。5SMF为已成功切换的PDU会话发送UPF的CN隧道信息给AMF。6AMF合并收到的CN隧道信息并将该信息作为N2SM信息的一部分发送给T-NR。7T-NR通知S-NR释放资源,UE可以发起MobilityRegistrationUpdate流程。基本流程UET-NRAMFUPFSMFS-NRRegistrationUpdateProcedureDownlinkData切换准备切换执行2Nsmf_PDUSession_UpdateSMContextRequest3N4SessionModificationRequest/ACK5Nsmf_PDUSession_UpdateSMContextResponse4aN3EndMarker7ReleaseResources6PathSwitchRequestAck4bN3EndMarkerSSC模式2的移动性管理流程示意图UPFPDUSessionArchor2UPFPDUSessionArchor1用户移动,导致应用要求重新选择会话锚点PDU会话先断后连PDU会话重新分配IP地址对连续性要求不高的场景SMFSSC模式2的PDU连续性流程(带有PDU会话更新)1UL/DLdataUEAMFUPF2SMF1NRUPF12SMF发现用户的UPF锚点需要重定位,要求UE发起会话重建3PDUsessionreleasewithUPF14/5PDUsessionconnectionwithUPF2UL/DLdata1由SMF确定UPF的重定位;2SMF向UE发送NAS消息,携带PDU会话ID,要求会话重新进行建立3
SMF执行PDU会话释放流程;4UE收到释放命令,根据原因值是PDU会话重建,UE发起PDU会话重建过程5AMF选择SMF,由SMF为用户重新选择UPF;基本流程SMF2SSC模式3的移动性管理流程示意图UPFPDUSessionArchor2UPFPDUSessionArchor1用户移动,导致应用要求重新选择会话锚点PDU会话先连后断重新分配IP地址终端上层保障业务连续性SMFSMFULCLUPFSSC模式3的PDU连续性流程(带有多PDU会话)2Namf_Communication_N1N2MessageTransferUL/DLdataUEAMFUPF2SMF1NRUPF11发现用户的SMF/UPF锚点需要重定位4/5/6UEInitiatePDUsessionestablishmentwithUPF27PDUsessionreleasewithUPF1UL/DLdata1由SMF确定UPF需要重定位,或者SMF需要改变2SMF向UE发送NAS消息,携带PDU会话ID,SMF重分配请求指示,要求释放该会话,并提供定时器指示该会话保留时间SMF启动PDU会话释放定时器3AMF转发NAS消息到UE。UE将释放定时器值提供给上层4
UE接受PDU会话修改命令,执行PDU会话建立流程,AMF根据SMF重分配指示,选择新SMF,由新SMF为用户重新选择UPF;5SMF根据旧会话ID,为用户重新选择PDU锚点UPF6一旦PDU会话重新建立,UE使用新的IP地址和前缀转发数据流7SMF或者UE根据释放定时器,释放原有旧会话基本流程SMF23PDUsessionModificationCommandIP地址有效时间通过ePCO带给UE,指示就会话的生存时长N4:sessionreleasereq/rspN4:sessionmodificationreq/rspN2request/responseNamf_communication_N1N2messagetransferN4:sessionestablishmentreq/rspSessionmanagementpolicyModificationSSC模式3的PDU连续性流程(带有IPv6多宿主)Nsmf_PDUsession_updateSMcontextreq/rspUL/DLdataUL/DLdataUEAMFUPF1SMFUPF2NRPCF确定UPF需要重定位1
SMF决定PDU会话需要建立新PDU会话锚点2SMF选择一个新UPF,使用N4配置新UPF2,分配一个新IPv6前缀,如果PCF签约IP分配和释放变化,SMF执行会话策略修改流程3SMF选择一个BPUPF,通过N4消息携带UL流量转发规则,AN隧道信息以及N9隧道信息4SMF通知UPF2,关于BPUPF的N9隧道信息5SMF调用N1N2消息传输操作,携带N3隧道信息,AMF发送N2请求消息,携带N2SM信息6AMF调用会话更新消息通知SMF,会话更新完成。SMF通知UE新IPv6前缀,以及路由信息,通过旧路径发送0生命周期的原有路由通告7UE使用新的IPv6前缀,将业务流都通过新前缀发送,当旧前缀有效时间到期,SMF释放旧IPv6前缀。8SMF发送N4会话修改给BP,释放到旧PSA的N9隧道,然后SMF释放旧PSA的会话,如果PCF签约了IP分配/释放事件,通知PCF基本流程IPv6prefixconfigurationBPUPFselectionBPUPFN4:sessionestablishmentreq/rspN4:sessionmodificationreq/rspN4:sessionestablishmentreq/rspN4:sessionmodificationreq/rspSessionmanagementpolicyModificationNamf_communication_N1N2messagetransferN2request/responseNsmf_PDUsession_updateSMcontextreq/rspN4:sessionreleasereq/rsp增加额外的PDU会话锚和分支点或ULCL示意图UPFPDUSessionArchor2I-UPF到同一个DNN的PDU会话因为业务是分布式部署,需要增加接入锚点或者为了保障业务连续性同时建立两个PDU会话锚点此时,引入了I-UPF,用于分流UPFPDUSessionArchor1业务网络增加PSA和BP/UL-CL节点1
UE建立到PSA1锚点的PDU会话。2因为移动性,SMF决定建立一个新UPF作为PSA2,使用N4配置新UPF2,分配一个新IPv6前缀,如果PCF签约IP分配和释放变化,SMF执行会话策略修改流程3SMF选择一个BP/ULCLUPF,通过N4消息携带UL上行流量转发规则,PSA1和PSA2隧道信息以及AN隧道信息SMF提供PSA1和PSA2的IPv6前缀流量过滤器信息,分别指示哪些流到PSA1,那些流到PSA2.或者提供流过滤器,用于ULCL分流4SMF通过N4消息更新PSA1,携带BP/ULCL下行流隧道信息6SMF通过N11消息更新NR,提供BP/ULCL的上行隧道信息通告7SMF通知UE到PSA2新IPv6前缀。UE采用新IPv6前缀转发业务流基本流程移除附加的PDU会话锚点和分支点或ULCL示意图UPFPDUSessionArchor1I-UPF1到同一个DNN的PDU会话因为业务是分布式部署,或者为了保障业务连续性,终端移动重新选择会话锚点原有BP或PDU会话锚点被删除此时,新建PDU会话锚点,可能引入了I-UPF,用于分流UPFPDUSessionArchor2业务网络I-UPF2××移除附加的PDU会话锚点和分支点或ULCL1
UE建立到PSA1锚点和PSA2锚点的PDU会话,以及BP和ULCL的BPUPF。因为UE移动性,以及业务流终止原因,SMF决定删除PSA1锚点。2对于IPv6多归属,SMF通过路由通告协议,通知UE停止使用PSA1的IPv6前缀。同时,SMF通过路由通告协议,通知终端使用PSA2的IPv6前缀3SMF选择一个UPF作为BP/ULCLUPF,提供PSA1和PSA2的上行转发规则,以及隧道信息,下行流AN隧道信息
对于IPv6多归属,SMF提供到PSA1和PSA2的IPv6前缀流过滤器4如果BP或者ULCL被释放,SMF向NR更新PSA2的隧道信息,SMF向PSA2发送N4消息,提供AN隧道信息5SMF释放PSA1的UPF,如果PCF签约了地址分配释放事件,SMF报告PCF6如果分支点释放了,SMF释放该UPF基本流程改变PDU会话锚点流程示意图UPFPDUSessionArchor1I-UPF1UPFPDUSessionArchor2业务网络业务网络UPFPDUSessionArchor0到同一个DNN的PDU会话因为业务是分布式部署,需要增加接入锚点或者为了保障业务连续性同时建立两个PDU会话锚点此时,删除旧的会话锚点N4:sessionmodificationreq/rsp改变额外的PDU会话锚点和BP/ULCLSMF建立PSA2UL/DLdataUEUPF(BP/ULCL)PSA0PSA2PSA1NRSMF确定PSA需要重定位N4:sessionreleasereq/rspDowlinkdataPSA2分配UE新的IPv6前缀SMF为UE重新配置PSA0的IPv6前缀1因为AF对路由的影响,SMF决定改变一个PDU会话额外的PSA锚点。2SMF通过N4消息建立PSA2,向该UPF提供BP或ULCP的隧道信息,报文规则信息。对于IPv6多归属,SMF向UE分配PSA2的IPv6前缀,如果PCF签约IP地址变化,SMF报告PCF3SMF发送N4会话修改请求到BP/ULCLUPF,提供到PSA2的上行流量过滤器及隧道信息,以及PSA2隧道信息。4SMF通过路由通告,更改终端PSA0的IPv6前缀5SMF收回PSA1的UPF资源基本流程课程内容5GC业务请求流程5GC增强会话管理流程多会话锚点与业务连续性流程AF影响业务路由漫游流程5GC互操作流程26应用触发流程3rdPartySPUPFUplinkClassifierUPFPDUSessionArchor1SMFPCFAFAF影响业务路由AF将请求发送给PCF;PCF生成含有DNAI的PCC规则;SMF根据DNAI进行UPF选择,为用户添加ULCL和PSA。UPFPDUSessionArchor2基于BSF(BindingSupportFunction)选择当前绑定的PCFPCFBSFUEIPaddress(es),PCFid,(DNN,SUPI,GPSI)注册结果PCF在BSF注册阶段BSF提供PCF选择查询阶段其他NFBSFUEIPaddress或UEIPaddress,DNN或SUPI,DNN或GPSI,DNN或UEIPaddress,DNN,SUPI/GPSIPCFidBSF存储关于用户身份,DNN,UE(IP或以太网)地址,DN信息(例如,S-NSSAI)的信息以及用于特定PDU会话的所选PCF地址对于使用Rx的任何AF,例如P-CSCF,BSF根据传入的Rx请求携带的信息确定所选择的PCF地址。BSF能够将针对UE的IP地址的Rx请求代理或重定向到所选择的PCF。AF影响的业务路由流程UPFchange通知PDUSession建立完成后,AF完成UP管理事件订阅;用户位置移动,SMF根据用户选择新的UPF;SMF通过能力开放接口,通知AFUPFchange事件;AF影响应用的行为。UPFPDUSessionArchor2AFSMFNEFUPFPDUSessionArchor1用户面选择和路由方案——基于应用选择UPF路由UEAFSMFNEFPCFUPFUPF①AF请求中可包含AF位置信息,便于用户面路由优化。①②③⑤④②AF请求可经过NEF中转。③PCF依据AF的请求进行PCC决策。④SMF可以依据PCF的PCC策略更新要求,进行UPF重分配和删除(例如用户面路径中的ULCLoraBranchingPoint)分配新的IPPrefix(IPv6Multi-homing场景)更新UPF用于目标DN接入标识(DNAI)的trafficsteering规则(可用于对应DN业务链数据路由)在AMF订阅位置区相关的能力开放事件。⑤对应应用使用更新的UPF做用户面出口。便于基于应用请求优化应用对应流量的UPF出口,节省用户面传输资源,降低时延。用户面选择和路由方案——基于应用选择UPF路由AF请求中可包含AF位置信息,便于用户面路由优化SMF可以依据PCF的PCC策略更新要求,进行UPF重分配和删除(例如用户面路径中的
ULCLoraBranchingPoint)分配新的IPPrefix(IPv6Multi-homing场景)更新UPF用于目标DN接入标识(DNAI)的trafficsteering规则(可用于对应DN业务链数据路由)在AMF订阅位置区相关的事件。AF请求可经过NEF中转PCF依据AF的请求进行PCC决策课程内容5GC业务请求流程5GC增强会话管理流程多会话锚点与业务连续性流程AF影响业务路由漫游流程5GC互操作流程32跨PLMN漫游架构(homerouted)1国际漫游需要打通N8,N9,N12,N16,N24,N27,N31,N32等接口2拜访地AMF选择归属地H-SMF3归属地H-PCF确定UE的策略信息N8N16N24N12N31N27N2PDUsessionRequestAckN2PDUsessionrequestRRCreconfigurationN4:sessionestablishmentreq/rsp跨PLMN漫游流程简介漫游相关的主要流程:AMF选择本地V-SMF服务,创建SM会话上下文;SMF选择本地V-UPF服务,创建N4上下文;V-SMF与归属地H-SMF通讯,创建归属地会话;DPU会话的认证与鉴权;归属地H-SMF选择归属地H-UPF创建本地N4上下文;漫游地无线资源分配;IP地址分配,会话创建完成,数据收发SessionmanagementpolicymodificationNsmf_PDUsession_createrequestN4:sessionestablishmentreq/rspNamf_communication_N1N2messagetransferPDUsessionestablishmentrequestUEAMFV-SMFH-SMFH-UPFNRV-UPFNsmf_PDUsession_createSMconterxtrequest/responsePDUsessionauthentication/authorizationH-PCFSMFSelectionPCFSelectionUPFSelectionNsmf_PDUsession_updateSMcontextresponseNsmf_PDSsession_createAckNsmf_PDUsession_updateSMcontextrequestUDMUPFSelectionSubscriptionretrievalSessionmanagementpolicymodificationN4:sessionestablishmentreq/rspNsmf_PDUsession_updaterequest课程内容5GC业务请求流程5GC增强会话管理流程5GC互操作流程4/5G互操作架构和模式有N26接口单注册模式4/5G切换无N26接口单注册模式4/5G切换无N26接口双注册模式4/5G切换355G核心网与EPC的互操作UES1-MMEUEE-UTRANMMESGWUDM+HSSPCF+PCRFSMF+PGW-CUPF+PGW-U5GANAMFS1-UN3N1N2N26S6aS11S5-CS5-UN10N7N4N8N15N11单注册
-特征:一套NASMM状态-会话连续性:需要N26接口双注册
-特征:EPC与5GC独立NASMM状态
-会话连续性:不需要N26接口互操作模式接口互通与网元融合融合UDM+HSS:统一签约管理融合PCF+PCRF:统一策略管理融合SMF+PGW-C:统一会话管理锚点融合UPF+PGW+U:统一用户面隧道锚点对5G终端的要求UE单注册模式:单注册模式:UE单一时刻仅注册到EPC、或5GC;单注册的UE,可以同时支持EPCNAS和5GCNAS;同时支持EPCNAS和5GCNAS的UE,会在4G注册时,通过UEcapability字段指明自己的能力;UE双注册模式:双注册终端必须支持EPSAttach不建立PDN连接;双注册时,UE提供native4G-GUTI和5G-GUTI;双注册可以注册5GC,EPC或同时注册两个网络;双注册模式,只有一边是激活的;UEeNBMMESGWAMFNRUPF+PGW-U;SMF+PGW-C;PCF+PCRF;HSS+UDM;APPN26S6aS11S5N11,N15,N8N6S1-MMEN3N2HO/REGUpdateHO/TAUS1-UUEeNBMMESGWAMFNRUPF+PGW-U;SMF+PGW-C;PCF+PCRF;HSS+UDM;APPS6aS11S5N11,N15,N8N6S1-MMEN3N2TAUReject+Re-Attach(HOflag)REGupdateReject+Re-REG(HOflag)S1-UUEeNBMMESGWAMFNRUPF+PGW-U;SMF+PGW-C;PCF+PCRF;HSS+UDM;APPS6aS11S5N11,N15,N8N6N3N2PDNConnectionEstablisment(HOflag)PDUSessionEstablishment(ExistPDUindication)S1-MMES1-U保证会话连续4G->5GUE发起PDU会话建立流程,携带“PDU会话已存在”指示5G->4G附着时消息中携带“切换”指示基于N26保证会话连续idle态跨RAT注册更新/TAUconnected态跨RAT
HO
单注册有N26接口单注册无N26接口不保证会话连续,但保证用户IP地址锚定流程:注册更新/TAU拒绝,携带“PDU会话切换支持”指示。UE重注册,携带“切换”指示双注册无N26接口5G核心网与EPC的互操作课程内容5GC业务请求流程5GC增强会话管理流程5GC互操作流程4/5G互操作架构和模式有N26接口单注册模式4/5G切换切换架构连接态切换空闲态切换无N26接口单注册模式4/5G切换无N26接口双注册模式4/5G切换39有N26接口单注册模式的移动性UEE-URTANMMESGWAMFNRUPF+PGW-UN26S6aS11S5-CN11N10S1N3N2SMF+PGW-CHSS+UDMPCF+PCRFN15N8N7N4单注册到4G网络,空闲模式下通过TAU方式接入4G核心网,连接态时,切换到4G核心网MME指示终端网络支持N26接口的互操作
MME根据UE的能力,选择合一网关EPC附着流程,PDN连接建立流程需要修改MME支持N26接口,完成切换、上下文的信令交互S5-UUEE-URTANMMESGWAMFNRUPF+PGW-UN26S6aS11S5-CN11N10S1N3N2SMF+PGW-CHSS+UDMPCF+PCRFN15N8N7N4单注册到5G网络,空闲模式下通过注册方式接入5G核心网,连接态时,切换到5G核心网S5-UAMF指示终端网络支持N26接口的互操作NRF需要增加合一能力的网络功能登记注册流程进行了修改AMF支持N26接口,完成切换、上下文的信令交互课程内容5GC业务请求流程5GC增强会话管理流程5GC互操作流程4/5G互操作架构和模式有N26接口单注册模式4/5G切换切换架构连接态切换空闲态切换无N26接口单注册模式4/5G切换无N26接口双注册模式4/5G切换41连接态5GC->EPC切换流程(有N26接口)PDUsessionison-goingUEAMFUPF/PGW-ULTEPGW-C/SMFHandovernotificationHandoverrequiredRelocationrequestHandovercompleteIndirecttunnelHandovercommandDownlinkdataNRMMESGWSMcontextreq/respCreatesessionreq/resphandoverreq/ackRelocationresponseIndirecttunnelRelocationcompletenotif/ackModifybearerreq/respSxssesionmodificationTAUprocedureDeleteindirecttunnelDeleteindirecttunnelN4sessionmodificatoin1、5GNR发起切换请求;2、AMF要求SMF提供UE的SM上下文;3、AMF通知MME,准备切换,携带EPS承载信息;4、MME通知基站分配承载资源;5.eNB分配无线承载资源;6、MME可以要求建立间接转发隧道;7、AMF通知NR完成切换准备8、UE接受NR的切换通知,以及5GC分配的EPS承载ID9、终端接入4G后,通知MME,切换完成基本流程连接态5GC->EPC切换的终端标识转换方案(有N26接口)5GNR4GeNBMMEHandoverRRCrelease重定向到LTE配置MME支持Non-IP的能力AMF通过查询SMF获取PDU会话对应的EPC承载标识AMF根据AMFRegionID,AMFsetID,以及目标位置区,选择MMEAMF连接态5GC->EPC切换的承载转换方案(有N26接口)EPC和5GC互操作采用IP连续性模式1AMFSMF+PGW-C5GNRPDU会话建立执行5GQoS到EPC的映射,以及业务流TFT的分配针对5GQoS业务流分配EPS的承载ID针对LADN业务流不进行EPC的QoS映射,以及EPC的承载5GQoSflow<->EBI,EPCQoS5GQoSflow<->EBI,EPCQoS针对Ethernet和UnstructedPDU会话,映射为EPC内的Non-IPPDN连接UE自己关联Ethernet和UnstructedPDU会话为EPC的Non-IPPDN连接连接态5GC->EPC切换的QoS映射方案(有N26接口)5G网络默认QoSrule下的业务流归到默认承载上Non-GBR
QoS流映射为默认承载:GBR
QoS流映射为专用承载EthernetPDU会话映射为默认承载UnstructuredPDU会话映射为默认承载AMFSMF+PGW-C1.针对5GQoS业务流分配EPS的承载ID,然后发给SMF+PGW-CPCRF+PCF连接态5GC->EPC切换期间的业务流隧道中转方案AMFSMF+PGW-CSGWMME3.Nsmf_PDUSession_UpdateSMContextRequest(PGW地址,PGW下行隧道ID)UPF+PGW-UUE1.创建中间隧道2.RelocationresponseUPF+PGW-UeNB5GNR4.Handovercommand业务流5.HandovercompleteIndirectForwardtunnelcreate连接态EPC->5GC切换流程(有N26接口)PDUsessionison-goingUEAMFUPF/PGW-ULTEPGW-C/SMFHandoverrequiredForwardRelocationrequestHandoverconfirmForwardrelocationresponseNRMMESGWUpdSMcontextreq/respSMPolicyModificationhandoverreq/ackForwardtunnelcreatreHandovernotifyEPSto5GSMobilityRegistrationprocedureHandovercommandPCF/PCRFN4sessionmodificatoinUptSMcontextreq/respForwardRelocationcompleteNoti/ackUpdSMcontextreq/respN4sessionmodificatoinPDUsessionmodificatonreq/respCleanresourceupinEPCbyMME1、4GeNB发起切换请求;2、MME选择AMF,发送重定位请求携带EPS承载信息,PGW-C地址;3、AMF调用SMF的PDU会话更新接口,携带EPC承载信息,切换预备指示,间接隧道建立指示;4、SMF从PCF获取PCC策略,通过UPF更新会话;5.SMF向AMF返回PDU会话,S-NSSAI和QoS流信息,并要求建立转发隧道;6、AMF通知无线建立PDU会话的QoS流资源;7、AMF通知MME完成切换准备8、UE接受eNB的切换通知,以及MME下发的PDU会话和QoS流ID9、终端接入5G后,通知AMF,切换完成基本流程连接态EPC->5GC切换的终端标识转换方案(有N26接口)4GeNB5GNRAMFHandover从EPCGUTI映射为5G-GUTI指明是从4G移动到5G包括原始的5GGUTI如果UE支持QoS反射,UE会发起PDU会话修改流程RRCConnectionRelease重定向到NG-RANHSS/UDM取消MME的UE位置登记MME根据目标位置信息根据UsageType选择合适的AMF连接态EPC->5GC切换的承载转换方案(有N26接口)5GUE将自己设定PDU会话的SSCmode为1MMESMF+PGW-C4GeNBPDN连接建立(PCO)收到UE的PDU会话ID,生成5GQoS参数,包括SessionAMBR和QoS规则针对5GQoS业务流分配EPS的承载IDUE自己分配PDU会话IDPDN连接<->PDU会话EPCQoS<->5GQoSPDN连接<->PDU会话EPCQoS<->5GQoSAMF根据切换请求,将EPSMM上下文转换为5GC的MM上下文。连接态EPC->5GC切换的QoS映射方案(有N26接口)5G网络专有承载业务流映射为GBRQoSflow默认承载业务流映射为默认Non-GBRflowPDN类型为Ethernet的连接映射为EthernetPDU会话PDN类型为Non-IP的连接映射为UnstructuredPDU会话AMFSMF+PGW-CPCRF+PCF1.SMF映射PDN连接的承载到GFBR和Non-GFBRflow连接态EPC->5GC切换期间的业务流隧道中转方案AMFSMF+PGW-CSGWMME1.Nsmf_
PDUSession_UpdateSMContextRequest(UEPDN连接,切换准备指示)UE5.创建中间隧道4.ForwardRelocationresponse(携带UPF隧道信息)UPF+PGW-UeNB5GNR2.Handoverrequest/ACK下行业务流6.Handoverto5GRANconfirm3.Nsmf_PDUSession_UpdateSMContextRequest下发RAN侧隧道信息切换取消UET-SMF/SGWUPF/SGW-UT-RANS-RAN源基站决定取消切换,则发触发取消请求到源MME/AMF;源MME/AMF发起取消请求到目标MME/AMF,EPS和5GS使用不同风格的接口;目标MME/AMF触发无线释放为切换建立的资源;目标MME/AMF发起释放会话资源的请求到SGW/SMF,如果SGW-U也建立了相关资源同意需要释放;为切换建立的非直传隧道相关的资源释放。基本流程S-SMF/SGWS-MME/AMFT-AMF/MMEdecidestocancelthehandoverhandovercancelrelocationcancelrequest(EPS)releaseUEContextReq(5gs)S1/N2releaseproceduredeletesessionreq/rsp(EPS)UptSMContextreq/rsp(5GS)releaseresourceRelocationcancelrsphandovercancelAckdeleteindirectdataforwordingtunneldeleteindirectdataforwordingtunnel课程内容5GC业务请求流程5GC增强会话管理流程5GC互操作流程4/5G互操作架构和模式有N26接口单注册模式4/5G切换切换架构连接态切换空闲态切换无N26接口单注册模式4/5G切换无N26接口双注册模式4/5G切换53空闲态有N26接口4/5G切换过程EPC->5GC执行注册过程5GC->EPC执行TAU或附着过程TAU过程的条件:UE和EPC都支持附着不建立PDN连接;UE已经建立了一个支持会话连续性的PDU会话;
初始附着的条件:UE在5GC仅注册没有建立PDU会话UE在5GC只有无连续性要求的PDU会话UE或者EPC不支持附着不建立连接空闲态EPC->5GC切换流程(有N26接口)UEMMEUPF/PGW-UPGW-C/SMFNRAMFPCRF/PCFUE移动到5G覆盖区域,触发UE发起注册请求到5G网络;NR根据注册消息中5G-GUTI选择AMF;AMF导出MME,发送上下文请求消息,携带TAU完整性保护消息,从向MME获取上下文,将其转换成5GSMMContext,MME中获取的EPSBearercontext包括了SMF+PGW-C地址和APN.AMF根据SUPI选择UDM并发起注册;AMF从UDM获取相关签约信息,并订阅更新通知;AMF发起每PDN连接的会话更新服务操作;SMF激活PDNSESSION关联的用户面连接,发起会话更新到UPF;HSS发起位置取消到老的MME,MME删除老资源。基本流程registrationistriggeredregistrationrequestAMFselectionHSS/UDMRegistrationrequestContextReq/rspCancelLocation/ACKRegistrationAcceptRegistrationComplete
Authentication/SecurityContextAckknowledgeUDMselectionNudm_UECM_RegistrationNudm_SDM_GetNudm_SDM_SubscribeUpdSMContextPolicyestablish/EventExposureSub连接态EPC->5GC切换的标识转换方案(有N26接口)4GeNB5GNRAMFMobilityregistrationUpdate
从EPCGUTI映射为5G-GUTI指明是从4G移动到5G包括原始的5GGUTI携带PDN连接对应的S-NSSAI,关联到PDU会话上通过5GGUTI导出GUAMI,携带在RRC消息中,便于NR选择AMF空闲态5GC->EPC切换流程(有N26接口)UEMMEUPF/PGW-UNRPGW-C/SMFeNBAMFSGWHSS/UDM当UE移动到4G覆盖区域,当前处于idle状态下,UE发起TAU到EPS网络;当前MME向AMF请求上下文信息,AMF按照每PDUSession向SMF获取SM上下文、EPS承载上下文;AMF通过上下文应答消息,将相关上下文信息带给MME;完成EPS的会话创建、更新流程;位置更新到HSS;UDM将发起老的AMF的去注册流程;基本流程TAUtriggerTAUrequestTAUrequestContextrequestNsmf_PDUSessionContextReq/RspContextresponseAuthentication/SecurityAuthentication/Securitycreatesessionrequestcreatesessionresponsemodbearerreq/rspupdatelocationNudm_UCM_DeregistrationNotificationUpdatelocationACKTAUAccept/CompletePGWinitiateddedicatedbearersetupneeded空闲态5GC->EPC切换的标识转换方案5GNR4GeNBMMETAUrequestAttachrequest将5GGUTI映射为EPCGUTI指明是从5G移动到4G根据oldnativeGUTI,找到AMF,获取UE的MM和SM上下文HSS/UDM取消AMF上的3GPP接入注册关联空闲模式移动到4G时,AMF将UE上下文带给MME,携带Usagetyp,AMF在UE注册时从UDM/HSS获取该值AMFN26接口对EPC流程的影响流程步骤影响InitialAttach/PDN建立流程Attachrequest提供5GGUTI映射的EPCGUTI,UECoreNetworkCapability支持5GNAS能力;提供PDU会话ID,放入PCO;PDNConnectivityRequestUE分配PDU会话ID,放入PCO中CreatesessionresponsePGW-C+SMF提供对应PDN连接的5GQoS参数,包括SessionAMBR和QoS规则RRCconnectionreconfigurationUE存储5GQoS和默认QoS规则TAU更新流程TAUrequestUE使用5G
GUTI映射的EPCGUTIContextresponse包括的Returnpreferred指示CancellocationUDM/HSS发送Nudm_UECM_DeregistrationNotification取消AMF的位置登记UE/MME发起连接释放RRCConnectionReconfigurationUE收到EPS承载去活请求,删除对应5GC的PDU会话承载激活CreateBearerRequestPCO中携带EPC承载映射的5GQoS删除去活承载的5GQoS参数承载修改UpdateBearerRequest承载去活SessionManagementRequest课程内容5GC业务请求流程5GC增强会话管理流程5GC互操作流程4/5G互操作架构和模式有N26接口单注册模式4/5G切换无N26接口单注册模式4/5G切换无N26接口双注册模式4/5G切换60无N26接口单注册模式的移动性UEE-URTANMMESGWAMFNRUPF+PGW-US6aS11S5-CN11N10S1N3N2SMF+PGW-CHSS+UDMPCF+PCRFN15N8N7N4同时注册到4G和5G核心网,发起到4G的移动S5-UUEE-URTANMMESGWAMFNRUPF+PGW-US6aS11S5-CN11N10S1N3N2SMF+PGW-CHSS+UDMPCF+PCRFN15N8N7N4S5-U
MME指示网络支持无N26接口的互操作终端发起PDN连接建立,携带切换指示终端保留5G注册状态,但是没有PDU会话MME为终端选择合一网元同时注册到4G和5G核心网,发起到5G的移动
AMF指示网络支持无N26接口的互操作终端发起注册过程,并建立PDU连接,携带切换指示终端保留4G附着状态,但是没有PDN连接AMF为终端选择合一网络功能网络通过配置通知终端互操作方式5GNR4GeNBAMFMME初始注册时,AMF通知UE不支持N26的互操作指示收到UE的初始注册,并且指示来自EPC时,向UDM登记时,不携带初始注册指示初始附着时,MMF通知UE不支持N26的互操作指示收到UE初始附着,且指示来自5GC时,当HSS登记时,不携带初四附着指示在Attach/PDN连接建立请求中,携带请求类型为handover,在初始和移动性注册更新中,也携带请求类型handoverHSS/UDM收到收到AMF位置更新,不取消MME的位置登记;收到MME的位置更新,不取消AMF的位置登记单注册模式5GC->EPC切换(无N26接口)UE至少有一个PDU会话5GC到EPC:UE执行Attach流程,请求类型handover;UE执行TAU流程,MME通知UE拒绝,业务连续性不保障;MMEAttachTAUUE没有一个PDU会话5GC到EPC:UE执行Attach流程,请求类型Initialattach;5GNR4GeNB4GeNBMMEAttach5GNR4GeNB4GeNB单注册模式EPC->5GC切换(无N26接口)4GeNB5GNRAMFMobilityregistrationUpdate
UE可以将所有PDN连接转换到PDU会话上,使用PDU会话建立请求,请求类型为ExistingPDU会话UE也可以为已存在PDN连接,重新建立PDU会话,不要求IP地址连续AMF看到是从4G到5G,仍然认为是初始注册课程内容5GC业务请求流程5GC增强
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