《5GC实践篇》之SMF篇（4）N4接口支持之PFCP偶联建立

- PFCP会话的建立、修改、释放以及报告流程。UE无关的流程主要有：

- PFCP偶联建立、更新、释放流程；心跳流程、负荷控制流程、过载控制流程、PFD管理流程、PFCP节点报告流

程。N4口起来的基本流程通常如下：

1）SMF和UPF侧分别做好相关N4配置，保证N4口互相能ping通，端口能访问。

2）SMF主动发起到所有UPF的PFCP偶联建立流程（UE无关）。等待UE上网。

3）UE发起PDU会话建立流程，触发N4口的PFCP会话建立流程，只有N4的PFCP会话能正常建立，PDU会话才能正

常建立。UE才能正常访问DN网络。

2.4.1 PFCP偶联建立

一 概述

根据规范，N4口的第一步是CP（即SMF）发起PFCP偶联的建立，如果SMF下挂了多个UPF，则SMF会主动发起到所

有UPF的PFCP偶联建立。偶联建立流程在TS29.244的6.2.6 PFCP Association Setup Procedure节定义。该流程的主

要目的是建立CP和UP的关联，在用户到来前即构建好初始的网络拓扑，并能动态感知对方的状态，以及针对CP和UP

所支持的一些特性进行协商。为接下来的PFCP会话建立做好准备。

规范中PFCP的偶联可以由SMF，也可以由UPF发起。通常是由SMF发起。

信令流程只有两步：

1）SMF给UPF发PFCP Association Setup Request消息；

2）UPF回PFCP Association Setup Response消息。

二 检查点

1）检查SMF的PFCP Association Setup Request消息是否包含了Node ID、Recovery TimeStamp（恢复时间戳：CP

或UP侧启动的具体时间。）这两个必选参数。

2）检查UPF的PFCP Association Setup Response消息是否包含了Node ID、Recovery TimeStamp、Cause（原因

值：即接受或拒绝建立偶联的原因值）这三个必选参数。

三 消息举例

1）SMF发给UPF的PFCP Association Setup Request消息：可以看出SMF侧是节点级IP是10.6.6.6，启动时间是2022

年4月16日10点40分。

Packet Forwarding Control Protocol

Flags: 0x20

Message Type: PFCP Association Setup Request

Length: 21

Sequence Number: 2088666

Spare: 0

Node ID : IPv4 address: 10.6.6.6

Recovery Time Stamp : Apr 16, 2022 10:40:35.000000000 UTC

2）UPF发给SMF的PFCP Association Setup Response消息。可以看出UPF侧是节点级IP是10.8.8.8，启动时间是

2022年4月16日10点30分，Cause取值为请求接受。

然后还有可选参数就是UP Function Features，将自己支持的一些规范中定义的可选特性告知SMF，这些可选的UP特

性在TS29244的Table 8.2.25-1: UP Function Features定义。

这些可选参数包括：

BUCP（支持下行数据在CP中的缓存）、

DDND（支持Downlink Data Notification Delay缓存参数）、

DLBD（支持DL Buffering Duration缓存参数）、

TRST（支持Traffic Steering特性）、

FTUP（支持F-TEID的自主分配与释放）、

PFDM（支持PFD管理流程）、

HEEU（支持针对上行流量的头增强特性）、

TREU（支持流量重定向执行功能）、

EMPU（支持发送End Marker报文）、

PDIU（支持PDI优化信令）、

UDBC（支持上下行的缓存控制）、

QUOAC（当配额达到时，支持Quota Action动作）、

TRACE（支持追踪）、

FRRT（支持Framed Routing功能）、

PFDE（支持PFD内容的多值属性）、

EPFAR（支持增强的PFCP偶联释放特性）、

DPDRA（支持延迟的PDR激活/去激活特性）、

ADPDP（支持延迟的预定义PDR激活/去激活特性）、

UEIP（支持为UE分配IP或地址前缀）、

SSET（支持PFCP会话由相同SMF Set中不同SMF进行控制）、

MNOP（支持根据URR规则中的‘Measurement of Number of Packets’参数指示进行报文数量测量统计）、MTE（支持

PDI中的Traffic Endpoint ID的多实例）、

BUNDL（支持PFCP消息绑定）、

GCOM（支持5G VN Group通信）、

MPAS（支持到SMF Set中的SMF的多个PFCP偶联）、

RTTL（支持传输层的冗余传输）、

VTIME（支持validity time特性）、

NORP（支持29244的5.2.2.2节提到的报告数量特性）、

IPTV（支持IP电视服务）、

IP6PL（支持超过64位前缀长度的IPv6地址分配）、

TSCU（支持时间敏感通信服务）、

MPTCP（支持MPTCP代理功能）、

ATSSS-LL（支持AT-SSS LLL Steering功能）、

QFQM（支持单个UE的单个Qos流的Qos监控）、

GPQM（支持GTP-U路径Qos监控）、

CIOT（支持CIoT服务）、

ETHAR（支持以太网PDU会话锚点重分配）、

DDDS（支持用于下行数据交付状态通知中的首个缓存/丢弃的下行数据的报告）、

RDS（支持可靠的数据服务）、

RTTWP（支持无PMF的UE的RTT测量）等。取值为0表示不支持，为1表示支持。

Packet Forwarding Control Protocol

Flags: 0x20

Message Type: PFCP Association Setup Response

Length: 93

Sequence Number: 2088666

Spare: 0

Cause : Request accepted(success)

UP Function Features :

IE Type: UP Function Features (43)

IE Length: 2

0... .... = TREU: Not supported

.0.. .... = HEEU: Not supported

..0. .... = PFDM: Not supported

...0 .... = FTUP: Not supported

.... 0... = TRST: Not supported

.... .0.. = DLBD: Not supported

.... ..0. = DDND: Not supported

.... ...1 = BUCP: Supported

0... .... = EPFAR:Not supported

.0.. .... = PFDE: Not supported

..0. .... = FRRT: Not supported

...0 .... = TRACE:Not supported

.... 0... = QUOAC:Not supported

.... .0.. = UDBC: Not supported

.... ..0. = PDIU: Not supported

.... ...0 = EMPU: Not supported

Node ID : IPv4 address: 10.8.8.8

Recovery Time Stamp : Apr 16, 2022 10:30:35.000000000 UTC