5G核心网技术基础自学系列 | 移动性和会话管理中使用辅助RAN节点

Posted 2022-12-01 COCOgsta

书籍来源：《5G核心网 赋能数字化时代》

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本节介绍的流程包括：添加SN、修改SN、释放SN、MN和MN间的变化(有或没有SN）、在MN和非DC RAT间的切换以及MN和SN间QoS流的迁移。从CN的角度来看， DC的流程与第15章描述的非DC的路径切换(Path Switch) 和切换(Handover) 流程是一致的， 但是触发条件是MN或SN触发的对当前PDU会话的修改。

作为例子，我们将描述几个流程，以帮助读者了解核心网是如何管理SN的。

添加/修改SN的流程如图12.11所示。

图12.11 SN的添加和修改流程

SN的添加只能由ＭN发起，但是SN的修改流程可由MN也可由SN发起。所有CN的信令只能由ＭN来处理。如果核心网是EPC， MN发起E-RAB修改(E-RAB Modification) 流程用于修改用户面； 如果核心网是5GC， MN发起PDU会话修改(PDU Session Modification) 流程。这个流程用于请求SCG无线资源的承载， 用来给SCG添加至少第一个小区， 也可以用于配置端接在SN的MCG承载(这种情况下不需要SCG的配置)。

在5GS中， 每个PDU会话的QoS流在MN和SN间迁移的详细过程(针对每个PDU会话， 这个过程会重复) 如图12.12所示。图12.12显示的是QoS流从MN迁移到SN的流程， 同样的流程也适用于从SN到MN的QoS流迁移。

图12.12中的这些步骤显示， SCG承载上QoS流的迁移导致MN发消息给CN(即AMF) 请求更新QoS流的隧道终结点。AMF收到MN的消息后， 请求适当的SMF去更新SM上下文， SMF继而请求UPF为特定的QoS流更新N3隧道终结点。一旦QoS流在UPF、MN和SN间切换。UPF确保向RAN节点上旧的路径发送结束标记(End Marker)，表示流程已完成。

图12.12 5GC MR-DC下添加SN

对于连接到EPC的MR-DC， 与5GC的MR-DC的流程类似， E-UTRAN发起E-RAB修改(E-RAB Modification) 流程， 涉及MN、MME和SGW， SGW负责更新特定承载的S1隧道的终结点。

在这些流程结束后， 对于用户面连接， SGW/UPF连接到两个RAN节点。

如果SN选择发起的对SN配置的修改流程不需要任何ＭN的协调，那么该流程仅涉及SN和UE。由于不涉及MN，该流程在CN中也不可见。该流程可能用于例如安全密钥处理、PDCP恢复等， 如图12.13所示。

图12.13 SN发起到UE的SN修改(MN不参与)

由于SN的变化，UE可能需要执行随机接入(Random Access) 流程来进行适当的同步，否则UE可能会根据新配置进行上行（UL）数据传输。

SN释放流程可由MN或SN用来释放SN的UE上下文，该流程可由ＭN触发，或者由SN自身触发。并非所有的SN释放都需要向UE发送信令，比如由于某些无线故障引起的SN释放。SN释放的简要过程如图12.14所示。

图12.14 MN或SN发起的SN的释放流程

当执行删除SN的流程时，根据需要触发UE以释放SN配置。流程结束时，MN通知SN，以便SN可以释放与该UE相关的所有信息。

对于SN的改变，MN或者源SN(当前正在服务的SN)均可发起这个流程，如图12.15所示。SN改变时， UE上下文从源SN转移到目标SN， UE中的SCG配置从一个SN更改为另一个。SN的改变流程始终需要涉及通过MCG SRB向UE发送的信令。

图12.15 MN或源SN发起的SN改变

这些步骤表明，SN的改变流程可由SN或MN发起。如由MN发起，MN负责触发源SN的释放流程以及UE重配置流程。在流程结束时，源SN中的UE上下文被释放。从CN的角度来看，SN的改变和SN的添加/修改机制类似。

在进行MN间切换(有或没有SN)的情况下，目前在EN-DC部署下，不支持不同RAT间的MN间切换， 即不支持从EN-DC到NR-NR DC的切换。其他情况下， 是源MN发起切换请求，而目标MN发起任何SN的改变和选择目标SN。一个MN改变并伴有SN改变的例子如下所示， 更多详细信息参见3GPP TS 37.340。MN间切换并带有SN改变的流程如图12.16所示，这个流程和切换流程类似，除了有可能发生SN的改变之外。

图12.16 MN间的切换，有SN改变

目标MN收到源MN的切换请求时，如果决定SN需要改恋，目标MN选择目标SN并通知源MN。源MN释放源SN并请求UE重新配置RRC。CN收到关于MN(和SN)改变的通知， 即收到新的RAN隧道终结点。源SN和源MN中的UE上下文被释放。

在MN切换到ng-eNB/gNB/eNB的情况下， MN发起到目标RAN节点的切换， 并首先释放SN， 源MN然后继续进行正常的切换流程， 即适用于RAN节点到RAN节点切换的流程。

在从RAN节点到MN节点的切换的情况下， 目标MN首先选择SN， 然后响应RAN节点的切换请求，包括所有必要的信息源， 以便使源RAN节点触发包括SCG信息的RRC重配置，因而UE可以连接到目标MN和SN。目标MN继续向核心网侧完成切换过程，如第15章所述。

在MR-DC连接到EPC的情况下， 如果E-RAB的承载类型从MN端接的承载变为SN端接的承载或从SN端接的承载变为MN端接的承载， 这些EAB的用户数据可能需要转发。数据转发节点的行为类似于切换中的“源eNB”， 而数据被转发到的节点的行为类似于切换中的“目标eNB”。

在MR-DC连接到5GC的情况下， 只要托管PDCP实体的逻辑节点发生改变， 就可能在NG-RAN节点之间执行用户数据转发。数据转发节点的行为类似子切换中的“源NG-RAN节点”，数据转发到的节点的行为类似于切换中的“目标NG-RAN节点”。