【漫畫】圖解5G信令流程：07 連接態(tài)下的4G-5G互操作-切換

07連接態(tài)下的4G/5G互操作—切換07連接態(tài)下的4G/5G互操作—切換2連接態(tài)下的4G/5G互操作——切換下班了，小冬坐上了回家的公交車，在車上用手機(jī)看起了視頻。行駛的途中，小冬的手機(jī)信號(hào)有時(shí)變成4G，有時(shí)又回到5G，但小冬的視是因?yàn)?G/5G網(wǎng)絡(luò)通過在切斷開的情況下，在5G網(wǎng)絡(luò)和4G這是因?yàn)樵诰W(wǎng)絡(luò)部署前期，5G信號(hào)覆蓋范圍通常小于4G信號(hào)。是時(shí)候發(fā)是時(shí)候發(fā)當(dāng)用戶所處位置上5G信號(hào)低于該閾值時(shí)，基站會(huì)發(fā)起連接態(tài)下的切換流程，將用戶的接入網(wǎng)絡(luò)從5G切換到4G。3我叫PGW，我負(fù)責(zé)連通用戶和我叫PGW，我負(fù)責(zé)連通用戶和我叫PCRF，我可以給UE動(dòng)態(tài)下發(fā)PCC策略，我也負(fù)責(zé)UE的計(jì)費(fèi)~大部分人仍然在使用EPC進(jìn)行上網(wǎng)和通信。截至目前，同學(xué)們已經(jīng)學(xué)習(xí)了很多5G核心網(wǎng)的相關(guān)知識(shí)，但對(duì)于5G核心網(wǎng)的前身，4G核心網(wǎng)卻了解不多。其實(shí)，4G核心網(wǎng)（evolvedpacketcore，后簡稱EPC）在全球范圍內(nèi)有著更為廣泛的應(yīng)用。和5G核心網(wǎng)一樣，4G核心網(wǎng)由眾多網(wǎng)元組成，但4G網(wǎng)元大多身兼數(shù)職。我叫我叫HSS，我這里存儲(chǔ)了用戶我我叫SGW，我會(huì)將用戶的PDN連接(packetdatanetwork(PDN)話)發(fā)送到對(duì)應(yīng)的PGW網(wǎng)元除了上述網(wǎng)元，4G核心網(wǎng)還存在眾多網(wǎng)元，共同運(yùn)轉(zhuǎn)著4G的通信體系。隨著5G基站的覆蓋增加，越來越多的用速和安全的網(wǎng)絡(luò)。但是，在5G完全成長起來之前，4G和5G通常會(huì)緊密合作，讓用戶在5G信號(hào)范圍內(nèi)享受5離開5G信號(hào)區(qū)域后也能通過4G網(wǎng)絡(luò)流暢上網(wǎng)。5G基站4G基站變合為了保證EPC與5GC的順暢合作，首先需要解決兩個(gè)核心網(wǎng)間的關(guān)鍵網(wǎng)元間連接。Tips1:為pgw-c和pgw-u網(wǎng)元。兩者分別起到會(huì)話路由和會(huì)話通道建立的作用。所以在融合部署時(shí)，pgw-c對(duì)接5GC的smfTips2:同時(shí)，4G的SGW網(wǎng)元也參與到了切換流程。變合為了保證EPC與5GC的順暢合作，首先需要解決兩個(gè)核心網(wǎng)間的關(guān)鍵網(wǎng)元間連接。Tips1:為pgw-c和pgw-u網(wǎng)元。兩者分別起到會(huì)話路由和會(huì)話通道建立的作用。所以在融合部署時(shí)，pgw-c對(duì)接5GC的smfTips2:同時(shí)，4G的SGW網(wǎng)元也參與到了切換流程。我再將對(duì)應(yīng)的會(huì)話發(fā)送到對(duì)應(yīng)的PGW去~我和UPF進(jìn)行合作~我會(huì)接收PGW-C+SMF傳來的會(huì)話，并把我和SMF進(jìn)行合作~我會(huì)接收SGW略，發(fā)送到合適的PGW-U+UPF~MME：我的作用和AMF很4G核心網(wǎng)5G核心網(wǎng)452.4G核心網(wǎng)側(cè)建立上行通道。3.5G基站和4G基站間建立間接轉(zhuǎn)發(fā)隧道（通過AMF和MME間的N26接口）。UE在使用過程中，會(huì)時(shí)時(shí)保持和基站的聯(lián)系，匯報(bào)自身當(dāng)下的信號(hào)強(qiáng)弱。當(dāng)用戶在當(dāng)下基站的信號(hào)弱于4G鄰區(qū)信號(hào)強(qiáng)度時(shí)，5G基站處于保持用戶信號(hào)強(qiáng)度，維持穩(wěn)定上網(wǎng)的目的，發(fā)起切UE在我這里信號(hào)有點(diǎn)不夠了呀，需要發(fā)起切4G基站4G相鄰小區(qū)信號(hào)強(qiáng)度：5星4G基站4G相鄰小區(qū)信號(hào)強(qiáng)度：5星本小區(qū)信號(hào)強(qiáng)度：2星基站發(fā)送為UE切換至4G的申請(qǐng)，AMF接到該申請(qǐng)后，向SMF+PGW-C發(fā)送更新UE會(huì)話內(nèi)容的申請(qǐng)（比如將用戶會(huì)話切換到4G等SMF+PGW-C與UPF+PGW-U聯(lián)系，開始在4G核心網(wǎng)建立會(huì)話通道信息，分配端口信息對(duì)于會(huì)話很重要，我們每個(gè)UPUPF+PGW-C稱（端口信息），才能找到我們，讓6切換第二步：EPC側(cè)建立上行通道UPF+PGW-U會(huì)生成自己這一側(cè)的上行會(huì)話端口信息并通過AMF傳遞給MME。通知4G核心網(wǎng)側(cè)相關(guān)網(wǎng)元準(zhǔn)備MME，UPF+PGW-U4G核心網(wǎng)5G核心網(wǎng)MME分別通知SGW和4G基站開始建立上行通道端口的信息和準(zhǔn)備開始切換。這里是PGW-U+UPF生成的上行會(huì)話通道信息，請(qǐng)SGW對(duì)應(yīng)4G基站接收到SGW的上行通道端口信息后。4G核心網(wǎng)內(nèi)會(huì)話的上行通路就正式建立完成了~此時(shí)4G核心7完成會(huì)話上行通道切換后，5G核心網(wǎng)。完成會(huì)話上行通道切換后，5G核心網(wǎng)。已接入4G基站，這為UE下行通道卻還留在此時(shí)UEUE完成會(huì)話上行通道切換后，UE的會(huì)話運(yùn)行示意圖。4G核心網(wǎng)4G核心網(wǎng)5G核心網(wǎng)4G5G切換第三步：消除隱患，5G基站和4G基站間建立間接轉(zhuǎn)發(fā)隧道（通過AMF和MME間的N26接口）這個(gè)隱患就是：UE上行會(huì)話通道切換到4G核心網(wǎng)后，下行會(huì)話通道（接收數(shù)據(jù)）還停留在5G核心網(wǎng)，在下行通由于切換發(fā)生，下行通路切換至4G，將在切換完成后通知PDU數(shù)據(jù)5GC下行通道8間轉(zhuǎn)隧道是什么呢？UE的上行會(huì)話通道UE的下行會(huì)話通道間轉(zhuǎn)隧道是什么呢？UE的上行會(huì)話通道UE的下行會(huì)話通道為了保證UE在切換過程中信息不丟失，45G的切換使用了間接轉(zhuǎn)發(fā)隧道這一秘密武器。當(dāng)用戶的上行會(huì)話通道切換到4G核心網(wǎng)后，存EPC可以把下行數(shù)據(jù)包寄存在我這里，等切換完成后我轉(zhuǎn)交給4G基站，轉(zhuǎn)發(fā)給UE5G4G5G5GC5GC5G基站將這段時(shí)間差內(nèi)的下行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)4G的會(huì)話上行通道建立好后，MME向SGW發(fā)送創(chuàng)建間轉(zhuǎn)隧道的請(qǐng)求，并通過N26接口將SGW的間轉(zhuǎn)隧道端口信息傳遞給AMF，并通知AMFAMFAMF請(qǐng)查收間轉(zhuǎn)隧道信息9以通知UE切換去4G了UE你好，現(xiàn)在你可以切換到4G了好，我這就走AMF將創(chuàng)建間轉(zhuǎn)隧道的信息傳遞給UPF+以通知UE切換去4G了UE你好，現(xiàn)在你可以切換到4G了好，我這就走4G核心網(wǎng)4G核心網(wǎng)UE下行會(huì)話通道切換至4G核心網(wǎng)前5G核心網(wǎng)間轉(zhuǎn)隧道搭建完成后。AMF向5G基站發(fā)送指令，表示切換準(zhǔn)備工作就緒?；緦⒃撓⑼ㄖ猆E，UE開始切換到4G網(wǎng)絡(luò)。5G5G基站UE通知基站上行會(huì)話通道成功切換到4G核心網(wǎng)。基站則將消息轉(zhuǎn)發(fā)給MME，同時(shí)傳遞基站側(cè)的下行會(huì)話通道端4G基站AMF計(jì)時(shí)關(guān)閉間轉(zhuǎn)隧道了請(qǐng)知：UE來了。N26別急~還需要最后一步，切換流程就真正完成啦~切換完成后，UE還需要發(fā)起跟蹤區(qū)更新流程（TrackingArea別急~還需要最后一步，切換流程就真正完成啦~切換完成后，UE還需要發(fā)起跟蹤區(qū)更新流程（TrackingAreaUpdate，TAU）來更新自己的也告知PGW-U+UPF隨著下行的會(huì)話通道的完工，UE的上下行會(huì)話全部切換到EPC。UE順利完成了切換流程。完成完成TAU后，5G到4G關(guān)于關(guān)于TAU流程的簡介，可以參考4G核心網(wǎng)4G核心網(wǎng)5G核心網(wǎng)RAN→AMF→SMF+PGW-C→UPF+PGW-U。.2.4G核心網(wǎng)側(cè)建立上行通道。.3.建立間接轉(zhuǎn)發(fā)隧道。QosFlowEPSBearerQosFlowEPSBearer1.發(fā)起切換，更新會(huì)話相關(guān)信息（E-UTRAN→MME→SMF+PGW-C→UPF+PGW-U）。2.5G核心網(wǎng)側(cè)建立上行通道。3.4G基站和5G基站間建立間接轉(zhuǎn)發(fā)隧道（通過AMF和MME間的N26接口）。選擇5G信號(hào)。所以，當(dāng)UE所在的地方5G信號(hào)增強(qiáng)后，就會(huì)發(fā)起回切到5G的流程以通知UE切換去4G了4G基站4G核心網(wǎng)有著不同的會(huì)話承載機(jī)制—EPSBearer。4G核心網(wǎng)通常使用EPSBearer承載。QosFlowQosFlow5G4GEPSBearerEPSBearerEPSBearerQoSFlow和EPSBearer有各自的機(jī)制，是不能直接轉(zhuǎn)換的。5G>4GQosFlow5G>4GQosFlowEPSBearer1、完成4G到5G的QoS映射配置QoSQoSFlow參數(shù)：XXXXXXEPSBearerXXXXXX要具備切回4G的能力能力的會(huì)話分配EBI要具備切回4G的能力2、提前為會(huì)話分配EPSBearerID（EBI）如果UE在簽約時(shí)包含了4G和5G的互操作能力，那么當(dāng)UE在5G建立會(huì)話時(shí)，AMF會(huì)標(biāo)注該UE有切換能力，為該UE分配4GEPSBearer的標(biāo)識(shí)（EBI）。知識(shí)點(diǎn)3：N26接口的好作用時(shí)發(fā)生。但是遇到這種現(xiàn)象時(shí)，UE只能先從一側(cè)核心網(wǎng)下線退網(wǎng)，再從另一側(cè)核心網(wǎng)注冊(cè)上網(wǎng)。這樣的操作讓UE聯(lián)系不上聯(lián)系不上MME。UE想要切換回4G，只能讓UE先退網(wǎng)，再在4G重新注冊(cè)了N26N26N26的出現(xiàn)真正實(shí)現(xiàn)了N26的出現(xiàn)真正實(shí)現(xiàn)了AMF和MME的聯(lián)通。使得用戶不下線的45G切換成為了可能連接態(tài)下的45G互操作包含兩類：切換和重定向。我們可以簡單的對(duì)這兩種（切換，重定向）連接態(tài)45G互操作切換：有N26接口。在切換：有N26接口。在基站側(cè)，UE側(cè)都支持切換時(shí)發(fā)起。先完成會(huì)話的遷移，再發(fā)起TAU。重定向：當(dāng)基站側(cè)不支持切換時(shí)發(fā)起。直接釋放用戶會(huì)話，發(fā)起TAU流程，創(chuàng)建會(huì)話并更新位置通過切換完成的互操作，會(huì)先建立4G會(huì)話通過切換完成的互操作，會(huì)先建立4G會(huì)話通道，確保會(huì)話轉(zhuǎn)移完成后再切斷5G會(huì)話通過N26接口連接起來的AMF和MME，保障了用戶即是在連接態(tài)中也通過重定向完成的互操作，會(huì)先斷開5G連接，再重新在4G建立連接。業(yè)務(wù)會(huì)產(chǎn)生毫換。沒有了N26接口的幫助，重定向時(shí)只N26N26??當(dāng)然啦，隨著5GC的日趨完善，更加推薦使用切換的方法完成連接態(tài)的45G互操作。知識(shí)點(diǎn)5：啥是