【ns3fb】专题EPS FB信令流程

1、贴图

各种网络元素和接口

为了支持5G和4G之间的互操作性，

1) 5GC与EPC部分网络元素集成：SMF PGW-C、UPF PGW-U、PCF PCRF、UDM HSS。

2） SMF+PGW-C和UPF+PGW-U作为锚定点，保证互操作时的IP地址连续性。

3）AMF与MME间支持N26接口

2、各接口介绍

接口名称	连接网元	承载协议	接口功能
N2	gNB-AMF	NG-AP	用于承载UE以及gNB与5GC之间的信令
N3	gNB-UPF	GTP-U	用于承载用户面数据
N4	SMF-UPF	PFCP	SMF控制UPF的信令接口
N8	AMF-UDM	HTTP	AMF与UDM间的信令接口
N10	SMF-UDM	HTTP	SMF与UDM间的信令接口
N11	AMF-SMF	HTTP	AMF与SMF间的信令接口
N7	SMF-PCF+PCRF	HTTP	SMF与PCF+PCRF间的策略控制接口
N15	AMF-PCF+PCRF	HTTP	AMF与PCF+PCRF间的策略控制接口
N26	AMF-MME	GTP-C	5GC与EPC互操作控制接口
N20	AMF-SMSF	HTTP	AMF与SMSF间的信令接口
N21	SMSF-UDM	HTTP	SMSF与UDM间的信令接口
N6/SGi	UPF-VoLTE SBC		-承载IMS信令和用户面接口
S1-MME	MME-eNodeB SBC	GTP-C	用于承载 UE 与 EPC 核心网之间的信令流 程
S1-U	SAE-GW-eNodeB	GTP-U	GTP-U用于承载UE到核心网的数据流量
S11	MME-SAE GW	GTP-C	承载 MME 和 SAE GW 之间的 GTP 信令，用 于用户的移动性管理和承载会话管理
Rx	PCRF-VoLTE	SBC	用于SBC向PCC申请资源，以及PCC向SBC 上报用户位置、信令链路状态等信息
Gm	VoLTE	UE-VoLTE	UE 与 IMS 核心网之间的信令接口，处理用 户注册、呼叫等流程
Mw	VoLTE SBC-xCSCF xCSCF -Xcscf		用于在 SBC 与 CSCF 之间、不同 CSCF 之间 转发 SIP 信令，处理用户注册、呼叫等流 程
Mg	I-CSCF/S-CSCF-MGCF	SIP	用于转发 CS 呼叫 IMS 时的 SIP 信令
Mj	BGCF-MGCF	SIP
Cx	三合一	HSS-xCSCF	用于注册过程中的 S-CSCF 选择、用户鉴 权数据、签约数据下载；呼叫过程中的 S-CSCF 选择
Sh	三合一	HSS-IMS	用于用户业务数据的下载和更新
S6a	三合一	HSS-MME	用于 EPC 核心网的移动性管理

3、eps fb信令流程

1）EPS FB主叫信令流程

eps fb主叫信令流程

步骤 1：终端发起VoNR 呼叫，向P-CSCF 发送SIP INVITE 消息。

步骤2：P-CSCF收到SIP消息后，向PCF触发资源预留流程。P-CSCF向DRA发送AAR请求，请求建立语音专用承载，并要求获取用户位置信息。

步骤3：DRA在本地查询不到相应的绑定信息，调用BSF的Nbsf_Management_Discovery服务，通过用户IP地址向BSF（与SMF合设）中查询绑定信息。

步骤4：BSF返回用户的绑定信息，包括PCF/PCRF的Diameter主机名。

步骤5：DRA向PCF/PCRF转发AAR请求。

步骤6：PCF/PCRF通过Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify服务通知SMF为用户建立5QI=1的QoS flow。

步骤7：PCF/PCRF向P-CSCF返回AAA响应消息，消息仍通过DRA转发。

步骤8：SMF调用AMF的Namf_Communication_N1N2MessageTransfer服务，携带N2 SM information和N1 SM information，N2 SM information包括QoS profile、session-AMBR等信息，N1 SM information为PDU Session Modification Command ，包括QoS rule、session-AMBR等信息。

步骤9：AMF向NG RAN发送N2 PDU Session Resource Modification Request消息建立无线资源。

步骤10：NG RAN根据其EPS Fallback配置决定拒绝5QI=1的无线资源建立，返回PDU Session Resource Modification Response，拒绝原因值为"IMS voice EPS fallback or RAT fallback triggered"。

步骤11：AMF调用SMF的Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext服务，向SMF返回收到的N2 PDU Session Resource Modification Response。SMF根据拒绝原因值决定不向PCF上报无线资源预留失败，而是等待终端回落完成。

步骤12：gNB可能触发终端进行邻区测量。

步骤13：gNB发起5GS到EPS的互操作流程，可以基于N26的PS Handover流程或Release with Redirect，参见TS 23.502。

步骤14：切换完成后，SMF+PGW-C向SGW和MME发起专用承载建立流程，向SGW和MME发送Create Bearer Request请求，携带EPS bearer QoS信息。

步骤15：MME向eNB发送Session Management Request请求消息，通知eNB预留无线资源，携带EPS bearer QoS信息。

步骤16：eNB将EPS bearer QoS映射为Radio bearer QoS，发起RRC重配置流程。

步骤17：终端完成RRC重配置流程，返回响应消息。

步骤18：eNB返回Session Management Response响应消息。

步骤19：MME向SGW和SMF+PGW-C返回Create Bearer Response响应消息，携带用户当前位置信息。

步骤20：SMF+PGW-C调用PCF/PCRF的Npcf_SMPolicyControl_update服务，向PCF发送用户当前位置信息。

步骤21：PCF/PCRF向P-CSCF发送RAR消息上报用户位置信息。

步骤22：P-CSCF返回响应消息RAA。P-CSCF收到RAR后，根据3gppUserLocationInfo AVP，提取位置信息，更新到PANI头域中，并增加network-provided参数。

步骤23：P-CSCF继续呼叫建立流程，将INVITE消息转发给I/S-CSCF。

步骤24：P-CSCF收到183，通过EPC和LTE转发给UE。

步骤25：PRACK和UPDATE流程。

步骤26：被叫振铃，并摘机，呼叫接通

2）eps fb被叫信令流程

eps fb被叫信令流程

步骤 1：被叫侧I-CSCF 收到初始会话INVITE 请求。

步骤 2：I-CSCF 向DRA 发送LIR 请求，获取被叫用户注册的S-CSCF 地址。

步骤 3：DRA 将LIR 请求消息转发给UDM/HSS。

步骤 4： UDM/HSS 向DRA 发送LIA 响应，消息中携带为被叫用户提供服务的S-CSCF 地址。

步骤 5：DRA 转发LIA 响应消息给I-CSCF。

步骤 6：被叫侧I-CSCF 根据UDM返回的S-CSCF 地址，路由消息到S-CSCF，并触发到VoLTE AS。

步骤7：VoLTE AS收到INVITE消息后，判断用户有IMS注册，则启动被叫域选流程，通过DRA向UDM发送UDR请求，要求UDM/HSS返回T-ADS Information。

步骤8：DRA转发UDR请求给UDM/HSS。

步骤9：UDM调用AMF的Namf_MT_ ProvideDomainSelectionInfo服务，获取UE在5G域内的域选择信息。

步骤10：AMF返回5G域选择信息，包括是否支持IMS voice over PS Session，最新时间戳以及接入类型。

步骤11：UDM可进行其他域的域选择查询，并进行域选择决策。

步骤12：UDM通过DRA向VoLTE AS发送UDA响应消息，携带域选择结果，包括选择的域是否支持IMS语音及接入类型，如用户位于5G，UDM返回的接入类型仍为4G。

步骤13：DRA将UDA消息转发给VoLTE AS。

步骤14：VoLTE AS继续进行呼叫建立流程，通过S-CSCF把INVITE消息发给P-CSCF。

步骤15：P-CSCF将INVITE消息发给UPF。

步骤16：如果UE在空闲态，UPF通知SMF发起用户寻呼流程。UE被寻呼拉起后，通过Service Request流程恢复UE和UPF之间的QoS Flow，具体流程参见TS 23.502。

步骤17：UPF将INVITE消息发送给终端。

步骤18：终端返回183响应消息。

步骤19：P-CSCF收到SIP消息后，向PCF触发资源预留流程。P-CSCF向DRA发送AAR请求，请求建立语音专用承载，并要求获取用户位置信息。

步骤20：DRA在本地查询不到相应的绑定信息，调用BSF的Nbsf_Management_Discovery服务，通过用户IP地址向BSF（与SMF合设）中查询绑定信息。

步骤21：BSF返回用户的绑定信息，包括PCF/PCRF的Diameter主机名。

步骤22：DRA向PCF/PCRF转发AAR请求。

步骤23：PCF/PCRF通过Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify服务通知SMF为用户建立5QI=1的QoS flow。

步骤24：PCF/PCRF向P-CSCF返回AAA响应消息，消息仍通过DRA转发。

步骤25：SMF调用AMF的Namf_Communication_N1N2MessageTransfer服务，携带N2 SM information和N1 SM information，N2 SM information包括QoS profile、session-AMBR等信息，N1 SM information为PDU Session Modification Command ，包括QoS rule、session-AMBR等信息。

步骤26：AMF向NG RAN发送N2 PDU Session Resource Modification Request消息建立无线资源。

步骤27：NG RAN根据其EPS Fallback配置决定拒绝5QI=1的无线资源建立，返回PDU Session Resource Modification Response，拒绝原因值为"IMS voice EPS fallback or RAT fallback triggered"。

步骤28：AMF调用SMF的Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext服务，向SMF返回收到的N2 PDU Session Resource Modification Response。

步骤29：gNB可能触发终端进行邻区测量。

步骤30：gNB发起5GS到EPS的互操作流程，可基于N26的PS Handover或Release with Redirect流程，参见TS 23.502。

步骤31：切换完成后，SMF+PGW-C向SGW和MME发起专用承载建立流程，向SGW和MME发送Create Bearer Request请求，携带EPS bearer QoS信息。

步骤32：MME向eNB发送Session Management Request请求消息，通知eNB预留无线资源，携带EPS bearer QoS信息。

步骤33：eNB将EPS bearer QoS映射为Radio bearer QoS，发起RRC重配置流程。

步骤34：终端完成RRC重配置流程，返回响应消息。

步骤35：eNB返回Session Management Response响应消息。

步骤36：MME向SGW和SMF+PGW-C返回Create Bearer Response响应消息，携带用户当前位置信息。

步骤37：SMF+PGW-C调用PCF/PCRF的Npcf_SMPolicyControl_update服务，向PCF发送用户当前位置信息。

步骤38：PCF/PCRF向P-CSCF发送RAR消息上报用户位置信息。

步骤39：P-CSCF返回响应消息RAA。P-CSCF收到RAR后，根据3gppUserLocationInfo AVP，提取位置信息并保存。

步骤40：双方进行后续的媒体协商流程，包括PRACK和UPDATE流程。

步骤41：被叫振铃并摘机，呼叫接通。P-CSCF在200 OK响应消息的PANI头域中携带之前获得的5G用户位置信息。