5G設備可以先完成網路註冊，而不必立即建立使用者資料路徑。這個看似細微的設計變化，充分體現了5GC會話管理與舊式移動核心網的區別。在4G中，附著流程通常與預設PDN連接和預設承載的建立緊密關聯；而在5G中，註冊與會話建立被更明確地分離，使網路能夠更靈活地決定何時才真正需要建立使用者平面路徑。

5GC會話管理是一個控制層，用於決定UE如何連接資料網路、建立哪一個PDU會話、採用哪個DNN、應用哪些切片資訊、分配甚麼QoS規則、由哪個UPF錨定流量，以及UE移動時如何保持連續性。它並不是4G承載管理的簡單改名，而是一個面向移動寬帶、5G語音、企業接入、低時延業務、本機區域資料網路和邊緣計算的更靈活框架。

因此，會話管理成為5G核心網中的核心概念之一。移動性管理告訴網路UE位於何處以及是否可達；會話管理則告訴網路UE需要何種業務路徑、應訪問哪個資料網路、流量應如何分類，以及使用者平面資源應如何控制。兩項功能緊密協作，但不再由同一個組合控制模組統一處理。

會話控制為何發生變化

最大的架構變化是移動性管理與會話管理的分離。在5G核心網中，AMF負責NAS移動性管理，SMF負責會話管理。NAS-SM消息不會在AMF內部被完整處理，而是由AMF通過N11介面將會話管理信令轉發給SMF。這意味著AMF不再像舊式組合控制邏輯那樣維護UE的會話管理上下文。

這種分離使5G核心網架構更加清晰。AMF可以專注於註冊、存取控制、可達性、移動狀態和位置相關流程；SMF則專注於PDU會話的建立、修改與釋放，DNN處理、UPF選擇、QoS規則控制、會話連續性以及計費相關參數。當職責分離後，網路可以根據各功能自身的負載獨立擴展。

這一變化也符合5G的業務發展方向。智能手機、工業傳感器、車輛、專網設備和邊緣計算應用可能以完全不同的方式使用5G。有些設備需要頻繁建立資料會話，有些設備註冊後可能長期保持靜默，有些只需要在規定區域內進行本機接入，還有一些需要在移動過程中保持穩定的IP連續性。單一的“開機即始終建立預設承載”模式無法適應這種多樣性。

在5G中，UE可以完成註冊而不立即建立PDU會話。這樣可以避免在業務尚未真正需要之前建立使用者平面資源。對於大規模物聯網和機器類接入而言，這一點尤其重要。網路能夠保持對UE的識別和可達狀態，同時避免不必要的資料路徑建立。

移動性控制與會話控制的分離也會影響使用者資料。UDM簽約資料被劃分為移動性相關部分和會話相關部分。AMF接收移動性簽約資料，SMF使用會話管理簽約資料，AMF還可接收SMF選擇資料，以便在PDU會話建立期間選擇正確的SMF。這種結構使核心網更加模組化，也更容易與網路切片、DNN專屬策略和差異化業務模型保持一致。

從PDN到PDU

許多5G會話管理術語源自4G，但術語和結構已經發生變化。4G中的 PDN連接 在5G中變為 PDU會話 。4G中的 PDN 變為 DN，即資料網路。4G中的 APN 變為 DNN，即資料網路名稱。4G預設承載由預設 QoS Flow取代，而專用承載則變為附加QoS Flow或非預設QoS Flow。

這一變化不只是名稱上的調整。PDU會話被設計為支持多種封包資料單元連接類型。在4G中，PDN類型主要包括IPv4、IPv6和IPv4v6；在5G中，PDU會話類型進一步支持以太網和非結構化資料等非IP選項。這一點非常重要，因為5G需要支持的不只是傳統網際網路接入。工業設備、企業專網和特殊業務環境可能需要不局限於普通IP連接的服務模式。

UE可以為普通網際網路接入建立一個PDU會話，並為IMS建立另一個PDU會話。在IMS相關的PDU會話中，可分別使用不同的QoS Flow承載SIP信令、VoNR音頻和VoNR視訊。關鍵區別在於，5G不再以同樣方式將每項業務映射到獨立的EPS承載，而是以QoS Flow作為業務處理的關鍵粒度，DRB映射則由無線側的gNB控制。

這種模型能夠實現更精細的業務控制。一個PDU會話可以承載多個QoS Flow，每個QoS Flow都可以獲得不同的5QI、ARP和QoS處理。對於企業業務和運營商業務而言，這種方式更便於支持多個流量等級，而無需將每項業務都強制納入僵化的承載模型。

SMF如何掌控會話

SMF是5GC會話管理的主要控制功能，負責PDU會話的建立、修改和釋放。它選擇或控制UPF的使用，管理會話相關策略交互，分配QoS規則，並決定使用者平面應如何構建。當AMF從UE收到NAS-SM信令時，會將該資訊轉發給SMF，而不是在本機處理完整的會話邏輯。

這種設計使AMF與SMF如同兩個協同工作的層級。AMF掌握UE的接入和移動狀態，SMF掌握業務會話需求。當UE請求PDU會話時，AMF負責協助傳遞信令並提供接入相關上下文，而SMF則依據DNN、S-NSSAI、簽約資料、策略控制和使用者平面可用性決定如何建立會話。

SMF在SSC模式選擇中也發揮核心作用。該選擇並非隨機，而是取決於UE請求的SSC模式、UDM資料中籤約的SSC模式以及允許的SSC模式集合。PDU會話一旦建立，其SSC模式便不能更改，因此會話開始時的選擇非常重要。

另一項關鍵職責是使用者平面資源控制。SMF可以啟用或停用使用者平面資源、釋放PDU會話，或根據移動性、服務區域、策略和存取狀態調整相關會話處理。例如對於LADN，當SMF獲知UE已經離開LADN服務區域時，可以釋放相關PDU會話或停用使用者平面資源。

SMF還負責邊緣計算場景中的流量導向。當UPF用作錨點和分類器時，SMF可以安裝規則，以決定流量應前往遠端DN還是本機業務網路。因此，SMF既是普通資料會話的核心，也是更高級本機分流模型的關鍵。

簽約資料指導會話建立

會話建立高度依賴簽約資料。由於移動性管理和會話管理彼此分離，UDM資料也被劃分到不同的邏輯區域。AMF使用移動性相關簽約資料，SMF使用會話管理簽約資料。此外，SMF選擇資料還可提供給AMF，以便在UE請求PDU會話時選擇合適的SMF。

會話管理簽約資料包含多個重要要素。 S-NSSAI 用於識別簽約的切片上下文。 DNN設定 規定UE如何訪問資料網路。在這些DNN設定中，網路可以定義預設和允許的PDU會話類型、預設和允許的SSC模式、簽約QoS資訊、會話級聚合位元率限制以及計費特徵。

這種結構使業務在PDU會話建立之前就能被預先塑造。UE可能被允許訪問某個DNN，但不能訪問另一個DNN；可被允許使用IPv4v6進行網際網路接入，同時為企業或特殊業務採用其他PDU類型；還可能針對不同DNN設置不同的預設SSC模式和允許模式。根據簽約業務，UE也可獲得不同的Session-AMBR和QoS設定文件。

DNN設定

DNN設定是會話管理資料中最實用的部分之一，用於控制特定資料網路名稱面向使用者時應如何運行。如果DNN代表網際網路業務，策略可能側重普通移動寬帶；如果DNN代表IMS，則可能支持信令和語音相關QoS；如果DNN代表本機區域業務，則可能與LADN行為和地理限制綁定。

切片資訊

S-NSSAI將會話管理與網路切片關聯起來。PDU會話不僅與DNN相關，也可以與某個切片相關。這樣，網路便可通過獨立的切片策略支持不同業務類別、企業客戶或運營域。

速率限制與計費

Session-AMBR定義PDU會話級的聚合位元率限制，計費特徵也可成為會話管理設定文件的一部分。這些參數十分重要，因為會話管理不僅涉及連接，還涉及業務控制、策略執行和商業處理。

PDU會話塑造接入方式

PDU會話是UE通過5G核心網連接DN的基本接入單元，其中包含DNN、PDU會話類型、S-NSSAI、SSC模式和PDU會話ID等業務屬性。會話建立後，便成為一個或多個QoS Flow的容器。隨後，使用者流量將根據QoS規則、QFI值、封包過濾器和無線側映射進行處理。

這種模型比簡單的始終在線連接更加靈活。UE只有在業務需要時才建立PDU會話，可以分別為網際網路和IMS建立不同的PDU會話，也可以在簽約與區域規則允許的情況下，面向特定企業、本機或邊緣業務DNN建立會話。

PDU會話ID從UE角度識別會話。UE可以擁有多個PDU會話，每個會話分別關聯不同的DNN、切片或會話類型。例如，一個PDU會話可連接網際網路DN，另一個連接IMS DN；在這些會話內部，QoS Flow可代表不同的業務需求。

PDU會話類型還擴展了存取模型。IPv4、IPv6和IPv4v6仍是常見選項，但以太網和非結構化PDU類型使5G更適合非傳統業務。這對企業和工業環境尤其重要，因為設備可能需要二層服務行為或非IP載荷傳輸。

PDU會話設計也會影響網路處理語音的方式。在面向VoNR的業務模型中，IMS信令可以使用非GBR QoS Flow，而音頻和視訊可以使用具有不同5QI值的GBR QoS Flow。QoS Flow模型能夠在同一IMS相關存取情境中區分信令、語音和視訊，而無需直接複製EPS專用承載結構。

SSC模式保障業務體驗

SSC表示 會話與業務連續性。這一術語包含兩個相關但不同的概念。會話連續性是指PDU會話和UE IP地址保持不變；業務連續性則是指從應用角度保持使用者體驗連續。使用者在觀看視訊、進行語音通話或使用交互式業務時，最關心的可能是業務是否中斷；網路還需要明確會話和IP地址是否保持不變。

SSC模式規定當UE移動引發路徑、錨點或業務接入變化時，網路如何處理連續性。5G定義了三種SSC模式，每種模式在會話連續性、業務連續性和使用者平面靈活性之間提供不同的平衡。

SSC模式1

SSC模式1同時保持會話連續性和業務連續性。網路維持同一個PDU會話，UE IP地址也不會變化。這是連續性最強的選項，適用於無法接受業務中斷的場景。VoNR就是典型示例，因為語音業務在移動過程中依賴穩定連續性。

SSC模式2

SSC模式2不保持會話連續性，但會從使用者體驗角度盡量保持業務連續性。它採用先斷後建方式，即先釋放舊PDU會話，再建立新會話。部分業務可以接受這種方式，但從使用者體驗來看，它弱於另外兩種模式。

SSC模式3

SSC模式3同樣不保持原有會話連續性，但採用先建後斷方式。在釋放舊PDU會話之前先建立新的PDU會話。切換期間，UE可能暫時維持兩個PDU會話。由於能夠減少業務中斷，因此在許多情況下其使用者體驗優於SSC模式2。

從使用者體驗角度看，SSC模式1提供最強的連續性，SSC模式3通常優於SSC模式2，而SSC模式2在三者中相對最弱。模式由SMF根據UE請求、簽約資料和允許模式集合進行選擇。會話建立後，該PDU會話的SSC模式保持固定。

LADN限制本機可達範圍

LADN表示 本機區域資料網路。它是一種僅在特定服務區域內可用的資料網路業務，該區域由一個或多個追蹤區組成。當UE位於LADN區域內，並且簽約和設定允許時，可以訪問相關DNN；當UE離開LADN區域後，便無法訪問該DN提供的5G業務。

LADN之所以有用，是因為某些業務只有在特定本機區域內才有意義。例如，自動駕駛業務可能僅在測試區內開放，遠端醫療業務可能限定在醫院範圍內，工廠應用可能只在私有工業園區內有效。在這些場景中，資料網路並非全球移動網際網路業務，而是具有位置相關可用性的本機業務。

UE和網路都需要具備LADN相關感知能力。UE可被設定為識別某個DNN是否屬於LADN DNN，以及哪個應用與該LADN DNN關聯。服務區域和LADN DNN按DN維度設定在AMF中。AMF可以在註冊或設定更新流程中向UE提供LADN資訊。

從會話管理角度看，LADN包含三種位置狀態。 區域內 表示UE位於LADN區域內。 區域外 表示UE已經離開LADN區域。 未知 適用於UE處於CM-IDLE等狀態、網路無法獲得精確當前位置指示的情況。SMF可利用AMF提供的資訊判斷UE是否仍在服務區域內。

如果UE位於LADN服務區域之外，就不應為該LADN DNN請求使用者平面啟用，也不應為該DNN請求PDU會話建立或修改。如果UE沒有某個LADN DNN的服務區域資訊，則應視為位於LADN服務區域之外。當SMF收到LADN相關會話請求，但沒有收到表明UE位於服務區域內的有效指示時，會將UE視為區域外並拒絕該請求。

邊緣路徑需要錨點

邊緣計算支持是5GC會話管理需要更靈活使用者平面設計的重要原因之一。一項業務可能要求部分流量前往遠端伺服器，而另一些流量留在本機。例如，普通日誌可以發送到遠端資料中心，而低時延控制流量則可以路由到存取網路附近的本機應用伺服器。

PSA（即PDU會話錨點）概念在這裡十分重要。PSA是用於錨定PDU會話並通過N6介面連接資料網路的UPF。並非每個UPF都會自動成為PSA，有些UPF可能承擔分類或轉發等其他角色。使用者平面設計取決於UPF的部署方式，以及流量如何到達本機或遠端DN。

兩種流量導向方法非常重要。 ULCL（即上行連結分類器）根據規則對上行流量進行分類，可用於IPv4和IPv6流量。SMF可以安裝ULCL規則，將匹配特定目的地址或業務類別的流量發送到正確分支。例如，前往某個目的地址的流量可被送至遠端伺服器，而前往另一個目的地址的流量則被送至本機邊緣業務。

第二種方法是 分支點 方法，其基礎是IPv6前綴分支。該方法僅適用於IPv6，可按照IPv6前綴邏輯導向流量，適合利用IPv6地址區分本機與遠端業務分支的設計。

這些機制使邊緣計算能夠在5GC會話管理中落地。SMF控制會話規則，UPF負責封包轉發和分類，PSA提供通向DN的錨點。最終，業務路徑可以根據流量類型進行塑造，而不必將所有流量統一送往遙遠的核心網錨點。

QoS Flow提供更細粒度控制

QoS Flow是5G中的主要QoS控制粒度。5G不再以EPS承載作為業務差異化的核心單元，而是使用由QFI識別的QoS Flow。每個QoS Flow都可攜帶自身的QoS設定文件，並由gNB映射到DRB。DRB數量不必與QFI數量相等，gNB可以根據無線條件和策略決定將多個QoS Flow映射到同一個DRB或不同DRB。

一個典型業務示例可能同時包括普通網際網路應用、協同業務流量和運營商自有業務。普通應用流量可以使用非GBR QoS Flow；實時VR、AR或游戲類等要求更高的流量可以使用GBR QoS Flow；VoNR音頻和視訊也可分別使用具有業務專屬5QI值的不同GBR QoS Flow。這樣，網路便能更精細地處理不同業務流。

QoS參數分布在多個層級。在QoS Flow層，常見參數包括 5QI 和 ARP。5QI涉及優先級、封包延遲預算、封包錯誤率、平均窗口和最大資料突發量等特徵；ARP則在資源受限時幫助確定分配與保留優先級。

GBR Flow參數包括 GFBR（保證流位元率）和 MFBR（最大流位元率）。二者是GBR流的必選參數，通知控制和最大封包遺失率也可作為可選參數出現。對於非GBR流，可以使用 RQA（反射式QoS屬性）。在更廣泛的限制層級上， UE-AMBR 和 Session-AMBR 用於控制非GBR流量的聚合位元率行為。

這種粒度是4G承載邏輯與5G會話邏輯之間的主要區別之一。在4G VoLTE中，預設承載和專用承載與APN、QCI、EBI、E-RAB、DRB及使用者平面隧道相關聯；在5G中，PDU會話、QFI、QoS Flow類型、N3隧道和DRB映射形成了不同的結構。結果更加靈活，但也更依賴正確的SMF策略、QoS規則安裝和gNB映射行為。

會話如何建立

PDU會話並不是孤立建立的。在使用者平面可用之前，網路需要完成多項決策。UE使用DNN、PDU會話類型和相關參數請求會話，AMF將NAS-SM消息傳遞給SMF。SMF檢查簽約資料、策略、切片資訊和DNN設定，隨後選擇使用者平面資源、分配QoS規則，並控制會話如何連接到DN。

該流程可以理解為一系列決策。首先，網路檢查UE是否獲准使用請求的DNN；其次，檢查請求的PDU會話類型是否允許；第三，通過S-NSSAI考慮切片資訊；第四，選擇或確認SSC模式；第五，決定採用哪個UPF或錨點路徑；第六，應用QoS和速率控制資訊。

最終形成的會話遠不只是一個隧道。它包含業務識別、資料網路識別、使用者平面路徑、QoS規則、連續性行為、計費特徵以及可能存在的區域限制。如果會話與本機業務相關，可能適用LADN規則；如果與邊緣計算相關，可能適用PSA和ULCL行為；如果與語音相關，IMS和QoS Flow行為則至關重要。

會話建立後也可以進行修改。QoS Flow可以新增或修改，使用者平面資源可以啟用或停用；當會話不再需要、UE離開服務區域或策略要求釋放時，會話可以被終止。由於SMF控制會話，因此它是將簽約和策略規則轉化為實際資料路徑行為的關鍵功能。

這也說明，排查5GC會話問題時不能只關注無線接入。工程師可能需要檢查AMF轉發行為、SMF選擇、UDM資料、DNN設定、S-NSSAI、UPF路徑、QoS規則安裝、LADN狀態、SSC模式以及面向UPF的N4規則。任何環節發生故障，都可能導致會話建立失敗、運行異常或無法獲得預期QoS處理。

工程規劃注意事項

良好的5GC會話管理規劃應從業務分離開始。並非所有業務都應被強制使用相同DNN、相同切片、相同QoS模型和相同連續性模式。網際網路接入、IMS、企業專網接入、本機園區應用、工業控制流量和邊緣業務可能具有不同需求。在設定DNN和簽約資料之前，清晰的設計應先識別這些差異。

下一項重點是確定所需的會話連續性程度。有些業務需要穩定的UE IP地址和不中斷的會話行為；另一些業務可以接受新會話，只要應用能夠恢復；有些業務適合先建後斷，另一些則可接受先斷後建。SSC模式應被視為業務設計選擇，而不只是表格中的一個參數。

LADN規劃應從業務地理範圍開始。服務區域必須由追蹤區構成，AMF需要按DN設定LADN DNN和服務區域資訊。UE也需要正確的本機設定，才能識別某個DNN是否屬於LADN DNN以及哪個應用應使用它。如果缺少LADN服務區域資訊，UE應將自己視為位於區域之外，這會使業務請求按設計失敗。

邊緣規劃需要清晰的流量導向邏輯。ULCL規則應匹配真實應用流量，而不是模糊的業務假設。如果本機流量和遠端流量混合在同一個PDU會話中，就必須謹慎設定SMF和UPF行為。PSA選擇、N6連接、N9路徑和本機伺服器位置都會影響時延與業務連續性。

QoS規劃同樣需要充分重視。僅定義一個5QI值並不足夠。工程師應瞭解流是GBR還是非GBR、是否需要GFBR和MFBR、Session-AMBR與UE-AMBR是否合適、QFI如何分配，以及gNB如何將QoS Flow映射到DRB。如果無線映射與業務預期不一致，即使會話成功建立，也可能出現較差的使用體驗。

最後，應通過真實的移動和業務場景測試會話管理。靜態實驗室呼叫無法證明SSC行為，單一網際網路會話無法證明LADN限制，簡單吞吐量測試也無法證明QoS Flow差異化。工程師應測試註冊但不建立會話、多個PDU會話、LADN進入與離開、SSC模式行為、邊緣分流、QoS Flow新增、使用者平面啟用和會話釋放。

最終技術視角

5GC會話管理是核心網中將業務意圖轉化為資料連線的部分。它建立和控制PDU會話、選擇DNN接入、應用切片與簽約規則、選擇SSC模式、管理UPF路徑、支持本機區域限制並分配QoS Flow處理。它為智能手機、語音業務、工業設備、企業網路、本機接入和邊緣計算提供5G所需的靈活性。

從4G承載邏輯轉向5G PDU會話邏輯，並不只是術語更新。它改變了連接的建立方式、業務的分離方式、QoS的應用方式以及使用者平面路徑的導向方式。AMF與SMF分離使架構更加模組化，UDM簽約資料更具結構性，SSC模式提供不同的連續性模型，LADN增加基於區域的業務接入，ULCL與PSA支持邊緣路徑，而QoS Flow則以更細緻的業務分類取代了承載中心思維。

理解5GC會話管理最有效的方法，是跟隨一項業務從請求一直追蹤到使用者平面。UE請求PDU會話，AMF傳遞會話消息，SMF檢查簽約、DNN、切片、PDU類型和SSC模式，UPF建立通向DN的路徑，QoS規則對流量進行分類，gNB將QoS Flow映射到無線承載。隨後，移動性和位置變化會影響連續性、本機業務接入和邊緣路由。每一步都屬於同一條會話管理鏈。

常見問題

為甚麼UE可以在不建立PDU會話的情況下完成註冊？

註冊只表示網路已經識別UE且UE可達。只有在需要使用者資料業務時才需要PDU會話，因此5G能夠避免在使用者平面資源真正有用之前就提前建立這些資源。

為甚麼AMF要轉發NAS-SM消息，而不是完整處理這些消息？

AMF圍繞接入和移動性控制設計，而SMF負責會話邏輯。轉發NAS-SM信令可以保持職責分離，使架構更加模組化。

為甚麼DNN不只是APN的改名？

DNN與5G會話規則、切片上下文、PDU會話類型、LADN行為、策略控制和SMF選擇相聯繫，因此其作用比簡單的接入名稱更廣泛。

甚麼時候應優先選擇SSC模式3而不是SSC模式2？

當業務可以接受會話發生變化，但希望通過先建後斷降低中斷時，SSC模式3更合適。與先釋放舊會話再建立新會話相比，它能夠減少業務中斷。

為甚麼LADN需要UE側感知？

在請求會話建立、修改或使用者平面啟用之前，UE需要知道某個DNN是否屬於LADN DNN，以及自身是否位於設定的服務區域內。