5GC基础自学系列 | 5GC PDU会话建立流程

Posted 2022-04-04 COCOgsta

视频来源：51学通信《5G核心网基础、协议与信令流程》

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5GC PDU会话建立流程概述

5GC中的PDU会话建立流程类似于EPC中的PDN连接建立流程， 主要区别是5GC中已经没有EPS Bearer的概念， 所以在PDU的会话建立并不包含缺省承载，取而代之的是缺省的Qos Flow。

5G为了兼顾物联网的需求，并没有和4G一样要求永久在线。

因此PDU会话建立的时机可以是终端开机时伴随注册流程完一起触发，也可以是由UE在访问具体业务（如点击某APP）单独触发。

和EPC一样， 5GC的PDU会话建立流程只能由UE发起。

5GC PDU会话建立流程的类型和场景

23502提到5GC PDU会话建立流程可用于以下几种场景：

• 建立一个新的PDU会话（可以不和注册流程绑定， 可以单独发起。类似23G分组域）
• 将用户在4G建的PDN连接转移到5G中。但前提是

1）AMF和MME之间没有部署N26互操作接口

2）此时UE发生了4G到5G的切换

• 在非3GPP接入和3GPP接入之间切换过程中， 核心网之间传递用户已经建立的一个PDU会话。
• 为紧急业务请求建立一个PDU会话

【通过PDU会话建立请求中的request type参数来区分】

5GC PDU会话建立流程涉及的规范和子流程

5GCPDU会话建立流程涉及的主要规范：

• 23502：流程
• 23501：5GC架构
• 24501：5G NAS消息
• 29244：PFCP消息
• 38413：N GAP消息
• 29510：NRF服务
• 29502：SMF服务
• 29518：AMF服务
• 29503：UDM服务等

5GC PDU会话建立流程涉及的主要子流程：

• CUPS会话建立及规则下发、基于NRF的网元发现和选择、SMF从PCF获取PDU会话的Qos、SMF在UDM中的位置登记、用户平面N3隧道建立等。

3GPP规范中的PDU会话建立流程

规范信令流程图中的“小遗憾”

规范中列出的信令流程图优点是大而全面，但也有小遗憾。主要体现在：

• 并没有结合具体的场景来介绍。例如图中的AMF和SMF通常怎么部署的， 在哪？
• 图中没有加入协议和主要消息和参数的说明，而是通过图后的文字说明，不能一目了然。
• 隐藏了部分子流程，在图中没有画出。例如基于NRF的网元选择流程。
• 图中箭头上的文字其实并不是消息的名称，例如第3步写的是：Nsmf_PDUSession_CreateSM Context Request， 但实际上真正的消息名称是HTTP2 POST：/nsmf-pdusession/v1/sm-contexts。这容易引起学习的困惑。

定制化（更符合实际网络）的PDU会话建立流程

基于以上“小遗憾”对规范中的5GC注册流程进行了定制化。主要包括：

• 加入场景介绍。并标明了接口的协议和主要消息、参数。
• 结合国内EPC部署经验， 去掉不太可能在5GC中部署或早期部署的流程。使之更接近国内运营商实际网络。

基于3GPP规范的5GC PDU会话建立流程的场景如下：

• 某广州5G用户到北京出差。早上7点起床后开机， 在北京AMF服务区下完成注册。
• 8点上了出租车， 点击某APP刷新闻触发PDU会话建立流程。
• 该流程将通过拜访地北京的gNB接入、北京AMF完成会话管理理消息透传、北京SMF完成会话管理控制、北京NRF完成网元选择、北京数据中心UPF完成将用户数据报文转发到北京Internet出口（北京DN），并由归属地广州UDM下发UE会话管理相关的签约数据、广州PCF下发UE会话管理控制策略。

更接近实际网络的5GC PDU会话建立流程