N4 接口核心流程

N4 接口在 SMF 和 UPF 之间。N4 Session 管理流程用于控制 UPF 的功能，SMF 可以在 UPF 中创建、更新、删除 N4 Session 的 Context（上下文）。

N4 Session Context 由 N4 Session ID 标识，分别由 SMF 和 UPF 生成 N4 Session Context 以存储 N4 Session 相关的参数，包括：N4 Session ID、以及用于该 N4 Session 的所有 PDR、FAR、URR 和 QER。

存在以下 N4 Session 管理过程，都是由 SMF 发起的：

  • N4 Session 建立过程

  • N4 Session 修改过程

  • N4 Session 释放过程

N4 Session 建立流程

N4 Session 建立过程用于在 UPF 中为 PDU Session 创建初始的 N4 Session Context。 SMF 分配新的 N4 Session ID 并将其提供给 UPF。 N4 Session ID 由 SMF 和 UPF 共同拥有，在两者交互期间用于识别 N4 Session Context，SMF 还存储这 N4 Session ID 与 UE 的 PDU Session 之间的关系。（问题：PDU Session 和 N4 Session Context 一对一关系吗？）

在这里插入图片描述

  1. SMF 的 Trigger（触发器）接收到 Create PDU Session 或 Update PDU Session 的事件，向目标 UPF 发起 N4 Session 建立流程。

  2. SMF 向 UPF 发送 N4 Session 建立请求消息，该消息包含了对 UPF 提出要求的结构化控制信息。

  3. UPF 向 SMF 发送 N4 Session 建立响应消息。

  4. SMF 与触发此流程的的网元（e.g. AMF 或 PCF）进行交互。

N4 Session 修改流程

N4 Session 修改流程用于更新 UPF 中现有的 PDU Session 的 N4 Session Context，在需要修改 PDU Session 的相关参数时执行。

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  1. SMF 接收从其他网元处接收到更新现有 PDU Session 的 N4 Session Context 的 Trigger（触发器）

  2. SMF 向 UPF 发送 N4 Session 修改请求消息，该消息包含了对 UPF 提出要求的结构化控制信息的更新。

  3. UPF 通过 N4 Session ID 识别到需要被修改的 N4 Session Context。然后，UPF 根据 SMF 发送的参数列表更新该 N4 Session Context。UPF 响应 N4 Session 修改响应消息。

  4. SMF 与触发该流程的网元（e.g. AMF 或 PCF）进行交互。

N4 Session 释放流程

N4 Session 释放过程用于在 UPF 中删除现有 PDU Session 对应的 N4 Session Context。

在这里插入图片描述

  1. SMF 接收从其他网元处接收到删除现有 PDU Session 的 N4 Session Context 的 Trigger（触发器）。

  2. SMF 向 UPF 发送 N4 Session 释放请求消息。

  3. UPF 通过 N4 Session ID 识别到需要被删除的 N4 Session Context，并删除整个 Context。UPF 响应 N4 Session 释放响应消息。

  4. SMF 与触发该流程的网元（e.g. AMF 或 PCF）进行交互。

N4 报告流程

UPF 使用 N4 报告流程向 SMF 报告与 N4 Session 相关的单个 PDU Session 的事件。SMF 在 N4 Session 建立/修改过程中在 UPF 上配置了事件报告的触发器。

在这里插入图片描述

  1. UPF 检测到必须报告事件。报告触发器包括以下情况：

    1. 用量（Usage）报告：用量信息应该在 UPF 中进行收集，并报告给 SMF。

    2. 开始流量检测：当 SMF 请求 UPF 开始流量检测并且检测到 PDR 的流量时，UPF 应向 SMF 报告流量检测已经开始了，并指示相应的 PDR 规则 ID。

    3. 停止流量检测：当 SMF 请求流量检测 PDR 的流量结束时，UPF 应向 SMF 报告流量检测的停止并指示相应的 PDR 规则 ID。

    4. 在 CM-IDLE 状态下检测 UE 的第一下行链路数据报文：当 UPF 接收到下行链路数据报文，但不存在用于下行链路数据传输的 N3/N9 通道、并且由 UPF 执行缓冲时，UPF 应该向 SMF 报告第一下行链路数据报文的检测消息，以用于下行链路数据通知。如果 PDU Session 是 IP 类型，则 UPF 还应报告分组的 DSCP（以支持寻呼策略区分特征）。

    5. 检测 PDU Session 不活动指定时间段：当 N4 Session 建立/修改过程期间由 SMF 提供 PDU Session 的不活动定时器，并且 UPF 检测到 PDU Session 在由不活动定时器指定的时段内没有数据传输时，它将向 SMF 报告 PDU Session 不活动的消息。

  2. UPF 向 SMF 发送 N4 Session 报告消息（包括：N4 会话 ID，[报告触发, 测量信息] 列表）：Reporting 触发器参数包含触发报告的事件的名称，Measurement 信息参数包含 SMF 请求通知的实际信息。

  3. SMF 基于所接收的 N4 Session ID 来识别 N4 Session Context，并将所报告的信息应用于相应的 PDU Session。SMF 以 N4 Session 报告 ACK 消息进行响应。