今天就以free5GC為例講述5G核網各元件間的信令流程

建立free5gc核網

前面第7天的時候有說到，所有的NF都需要先向NRF登記才能實例化，因此從這張圖可以看到NRF接受了所有NF的登記。

除了UPF和SMF之外的5G元件在有使用者發出請求之前，都只有向NRF進行登記。而UPF作為User Plane唯一的核網元件，在請求發生前就必須透過N4通道的PFCP封包轉發協議連接SMF。
這裡發生一個有趣的小意外：SMF在建立後會向UPF發送PFCP訊息，而UPF會在收到PFCP訊息之後建立DNN路徑。下圖的SMF因為POD restart的關係所以延遲了發送PFCP訊息的時間，UPF則因為沒有收到PFCP訊息因而無法建立DNN路徑並restart，只有在SMF成功發送出PFCP訊息後UPF才成功建立DNN路徑並停止restart。

建立UERANSIM測試

現在建立UERANSIM測試，這裡是仿造一個UE通過RAN向核網發送請求，從這裡開始，核網就開始正式運作了：

首先先看gnb發送的訊息：

從時間47:11開始連接成功，這時再看NRF：

這裡是每個NF向NRF查詢訊息。現在先看第一個GET的內容：從AMF向AUSF請求


首先從gnb那裡接收到UE接入請求，接著開始處理註冊，註冊途中由於AUSF出了點小問題，因此重新處理註冊，AUSF註冊完畢後向AMF發送POST將AMF所需要的資訊一併送出。而AMF在接入權限註冊完畢後，PCF向AMF發送訂閱狀態更改的要求。最後AMF接收到SMF發送的N1路徑和N2路徑。

PCF接收到AMF的創建網路策略請求，建立後回報AMF建立成功。後面接收到創建SMF的網路策略請求，建立後回報SMF建立成功。

SMF接收到PDU session建立請求，建立完畢後回報AMF建立成功。並且在PCF網路策略建立成功後向AMF發送修改PDU session。

UDM負責將AMF、SMF、AUSF等使用者資料儲存，因此裡面的操作都是AMF、SMF、AUSF。

UDR負責將UDM和PCF的資料統一儲存在這裡，因此裡面的操作都是UDM和PCF。

由於free5GC專案目前沒有向DN進行動作，因此UPF除了確立對DN的連線以外沒有其他操作。

free5GC網路元件的信令流程介紹就告一段落了，明天再見。