【漫画】图解5G信令流程：07 连接态下的4G_5G互操作-切换.pdf

【漫画】图解5G信令流程：07 连接态下的4G_5G互操作-切换.pdf

《【漫画】图解5G信令流程：07 连接态下的4G_5G互操作-切换.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【漫画】图解5G信令流程：07 连接态下的4G_5G互操作-切换.pdf（16页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

云核信息体验团队作者：

崔雅馨审核：

张泽良。

I连接态下的4G/5G互操作一切换5G4G，、，下班了，小冬坐上了回家的公交车，在车上用，：

手机看起了视频。

行驶的途中，小冬的手机信，1号有时变成4G,有时又回到5G,但小冬的视：

频直流畅地播放着。

1II、-,切换流程（后简称切换），指的是连接态下4G/5G互操作的宾中种流程。

可以使UE在移动过程中，保持会话不断开的情况下，在5G网络和4G网络间进行切换。

终端在移动过程中，会在4G信号和5G信号之间切换。

这是因为在网络部署前期，5G信号覆盖范围涌常小于4G信号。

为了用户稳定的网络体验，基站内设定了一个闾值，当用户所处位置上5G信号低于该闾值时，基站会发起连接态下的切换流程，将用户的接入网络从5G切换到4G。

2,4G仍然是移动，、在使用EPC进行截至目前，同学们已经学习了很多5G核心网的相关知识，但对于5G核心网的前身，4G核心网却了解不多。

其实，4G核心网（evolvedpacketcore,后简称EPC）在全球范围内有着更为广泛的应用。

和5G核心网样，4G核心网由众多网元组成，但4G网元大多身兼数职。

ME,我在4G管理UE的移动性先找我，用户想要建我会将用户日atanetwor5G核心网中的PGW网元除了上述网元，4G核心网还存在众多网元，共同运转着4G的通信体系。

随着5G基站的覆盖增加，越来越多的用户能够享受更加快速和安全的网络。

但是，在5G完全成长起来之前，4G和5G湮常会紧密合作，让用户在5G信号范围内享受5G,离开5G信号区域后也能涌过4G网络流畅上网。

3为了保证EPC与5GC的顺畅合作，首先需要解决两个核心网间的关健网元间连接。

I.瞪酮MME+AMF的融合网元登场1融合网元可以确保一致性传达。

-.、Tips1:

pgw网元包含了会话的诸多功能，可以划分为pgw-c和pgw-u网元。

两者分别起到会话路由和会话涌道建立的作用；所以在融合部署时，pgw-c对接5GC的smf网元，pgw-u对接5GC的upf网元。

、，、Tips2:

同时，4G的SGW网元也参与到了切换流程。

中转站4G核心从MME发起到我勺会话发送到对应的、一，一，4G核心网F进行合作我会+SMF传来的会的Internet或I合作我会接求，为这些会话的PGW-U+5G核心网4连接态下的切换流程主要包含如下步骤：

1发起切换，更新会话相关信息（RAN一AMF一SMF+PGW-C一UPF+PGW-U）。

2.4G核心网侧建立上行湮道。

3.5G基站和4G基站间建立间接转发隧道（涌过AMF和MME间的N26接口）。

4上行数据信皂完成切换。

5下行数据信皂完成切换。

切换第一步：

发起切换，更新会话相关信息UE在使用过程中，会时时保持和基站的联系，汇报自身当下的信号强弱。

当用户在当下基站的信号弱千4G邻区信号强度时，5G基站处千保持用户信号强度，维持稳定上网的巨的，发起切换。

5G基本小区信号强度：

2星基站发送为UE切换至4G的申清，AMF接到该申谓后，向SMF+PGW-C发送更新UE会话内容的申清（比如将用户会话切换到4G等），SMF+PGW-C与UPF+PGW-U联系，开始在4G核心网建立会话涌道信息，分配会话资源。

AA圃端口信息对于会话很重要，我们每个网元在会话通路上就是个站点，会话数据需要知道我们的站点名，口信患），才能找到我们，让送下去/75切换第二步：

EPC侧建立上行通道UPF+PGW-U会生成自己这侧的上行会话端口信息并涌过AMF传递给MME。

湮知4G核心网侧相关网元准备上行会话端口。

通递话传会息心MME,UPF+PGW-U的上行会话端口已生成，请让相关网元快速响应4G核心网MME分别涌知SGW和4G基站开始建立上行湮道端口的信患和准备开始切换。

勹5一巨巨_,._：

尸已完成建立我的上行会话息，请查收4G基站接收到SGW的上行通道端口信息后。

4G核心网内会话的上行通路就正式建立完成了此时4G核心网的各网元己做好了切换准备。

6完成会话上行涌道切换后，UE的会话运行示意图。

夕用户的上行会话经由什占十士5G核心网，4G核心网罣用户的下行会话经由：

令._,.，、（UE完成会话上行通下行通道却还留在5G此时UE已接入4G基UE的会话完整性埋下II丛/5G亡切换第三步：

消除隐患，5G基站和4G基站间建立间接转发隧道（通过AMF和MME间的N26接口）这个隐患就是：

UE上行会话通道切换到4G核心网后，下行会话诵道（接收数据）还停留在5G核心网，在下行通道完成切换的时间内，用户无法从5G核心网获取这些数据，如果不解决这一问题，意味着用户数据会发生丢包现象。

”由于切换发生，下行通路切换至4G,将在切换完成后通知您，请稍等5GC下行通道7为了保证UE在切换过程中信患不丢失，45G的切换使用了间接转发隧道这秘密武器。

当用户的上行会话通道切换到4G核心网后，存在还没有将下行会话通道切换到4G的时间差。

EPC下行数据包等切换完成基站，转发给5GC下行数据包为防止数据丢包，需要对下行数据包进行处理。

4G5G-.，、:

5G基站将这段时间差内的下行数据包转发i给4G基站所需要的通路，就是间转隧道。

1、.-，4G的会话上行涌道建立好后，MME向SGW发送创建间转隧道的清求，并涌过N26接口将SGW的间转隧道端口信患传递给AMF,并涌知AMF建立间转隧道的清求。

8AMF将创建间转隧道的信息传递给UPF+PGW-U,UPF+PGW-U完成间转隧道的建立。

4G核心网5G核心网I间转隧道中，下行数据转发的传递方向一一呾UE下行会话通道切换至4G核心网前的下行数据传递方向切换第四步：

上行数据信息完成切换间转隧道搭建完成后。

AMF向5G基站发送指令，表示切换准备工作就绪。

基站将该消息涌知UE,UE开始切换到4G网络。

-一-勹刁5G基站切换第五步：

下行数据信息完成切换UE涌知基站上行会话涌道成功切换到4G核心网。

基站则将消息转发给MME,同时传递基站侧的下行会话湮道端口信包MME收到后会做两件事：

首先，MME涌知AMF完成上行会话的切换，AMF收到信皂后会启动个定时器，用来计时释放间转隧道。

收到，这样下行会话也要建好了。

我可以通知AMF计时关闭间转隧道了欠40、9紧接着，MME将UE切换成功的消息以及基站创建的会话下行诵路消息告诉SGW并转告给UPF+PGW-U。

也告知PGW-U+UPF建立自己的下行会话通道端口信息基站侧的下行会洹道话端口信息随着下行的会话通道的完工，UE的上下行会话全部切换到EPC。

UE顺利完成了切换流程。

二一一别急还需要最后步，切换流程就真正完成啦切换完成后，UE还需要发起跟踪区吏新流程（丁rackingAreaUpdate,丁AU）来更新自己的位置等移动性信息。

关于丁AU流程的简介，可以参考知识点4的介绍-104G核心网5G核心网（v对应图中顺序，切换的步骤总体包含：

.,.发起切换，更新会话相关信息RAN一AMF-+SMF+PGW-C一UPF+PGW-U。

2.4G核心网侧建立上行诵道。

3.建立间接转发隧道。

4.上行数据信息完成切换。

5.下行数据信息完成切换。

11知识点1:

4G回到5G时的流程是怎样的昵？

连接态下4G回到5G时的流程，与5G回落4G的流程是类似的总体流程如下：

1发起切换，更新会话相关信息（E-UTRAN一MME一SMF+PGW-C一UPF+PGW-U）。

2.5G核心网侧建立上行湮道。

3.4G基站和5G基站间建立间接转发隧道（涌过AMF和MME间的N26接口）。

4上行数据信皂完成切换。

5下行数据信皂完成切换。

，信号强度相同时，核号。

所以，当UE所在，就会发起回切到5G4G基站知识点2:

45G切换到底切换了啥？

在PDU会话建立章节，我们已经了解到，5G核心网中PDU会话是湮过QoSFlow进行承载的。

相比于5G核心网，4G核心网有着不同的会话承载机制EPSBearer。

4G核心网涌常使用EPSBearer承载。

尽l、/I5G一:

一一一一千QosFlowQosFlow门I-严|勹4GII二至EPSBearerEPSBearerEPSBearerQoSFlow和EPSBearer有各自的机制，是不能直接转换的。

EPSBearer12在切换中，为了4G到5G会话能够正常完成切换。

当UE在5G核心网中进行POU会话建立时就需要做如下准备：

1，完成4G到5G的QoS映射配置2、提前为会话分配EPSBeaerID（EBI）如果UE在签约时包含了4G和5G的互操作能力，那么当UE在5G建立会话时，AMF会标注该UE有切换能力，为该UE分配4GEPSBearer的标识（EBI）。

知识点3:

N26接口的好作用如果没有N26接口，即AMF和MME不以融合网元的形式出现，UE从5G核心网回到4G核心网的现象还是会时时发生。

但是遇到这种现象时，UE只能先从一侧核心网下线退网，再从另一侧核心网注册上网。

这样的操作让UE在互操作时面临卡顿，甚至丢失信息。

13N26接口的出现连接起了MME和AMF,使得切换得以进行知识点4：

连接态下的45G互操作还有什么？

出现真正实现联通。

使唱用户成为了可能AMF,我好想你连接态下的45G互操作包含两类切换和重定向。

我们可以简单的对这两种（切换，重定向）连接态45G互操作流程进行一个区分。

切换：

有N26接口。

在基站侧，UE侧都支持切换时发起。

先完成会话的迁移，再发起TAU。

重定向当基站侧不支持切换时发起。

直接释放用户会话，发起，I丁AU流程，创建会话并更新位置信息。

14这两种连接态下的互操作方法各有优势切换CD至皓严至涌过切换完成的互操作，会先建立4G会话湮道，确保会话转移完成后再切断5G会话涌道，对业务影响小。

用户感受好。

但是因为系统更复杂，对网络的要求会吏离。

N26接口连接起来的A，保障了用户即是在连接互操作，业务一直是连续气今季宅宅重定向湮过重定向完成的互操作，会先断开5G连接，再重新在4G建立连接。

业务会产生毫秒级的中断。

但是对网络的要求则稍低于切换。

没有了N26接口的帮助，重定向时只能断开业务连接再进行互操作。

勹勹？

当然啦，随着5GC的日趋完善，更加推荐使用切换的方法完成连接态的45G互操作。

15知识点5:

啥是TAU?

在切换完成后，UE还需要进行个必要的流程，这就是我们常说的跟踪区更新（丁rackingAreaUpdating,丁AU）流程。

UE发起TAU流程的巨的是吏新自己的位置信皂，核心网可以快速确定用户的位置区，为用户匹配合适的接入信患。

、不同的流程下中的丁AU包含的步骤不尽相同。

但TAU的主要步骤，就是为改变位置后的UE在核心网内更新位置信患。

4G基站16