上篇文章讲了 5G SA 注册——但注册只代表”你被网络认进来了”，真正能上网，要靠单独建立的 PDU 会话。本文承接注册流程，把 PDU 会话建立的完整链路拆开：AMF 怎么挑 SMF、SMF 怎么选 UPF、N4 隧道和 N3 隧道怎么打通，以及”控制面”和”用户面”如何一拍即合。

一、PDU 会话是什么

PDU 会话 = 一条端到端的数据通路，一端是 UE（手机），一端是数据网络（DNN，如 Internet）。类比 4G 的”默认承载 + 专用承载”，但 5G 更灵活：一个 UE 可以同时有多个 PDU 会话，每个对应不同 DNN/切片，各走各的 SMF/UPF。

二、整体流程一览

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UE ──RRC──▶ gNB ──N2/N3──▶ AMF ──N11──▶ SMF ──N4──▶ UPF ──N6──▶ DN(互联网)
   │                               │                         │
   └──────────── 控制面信令 ────────┘                         │
                                （SMF 通过 N4 下发规则到 UPF） ▲用户面数据

简单说：控制面（AMF/SMF）负责”规划”，用户面（UPF）负责”执行”。

三、步骤拆解

  1. PDU 会话请求：UE 通过 RRC/NAS 发起 PDU 会话建立请求。由 AMF 根据切片(NSSAI)、DNN 等信息为会话选择 SMF；
  2. SMF 建会话上下文：SMF 为 UE 建立会话管理上下文，做二次认证/授权（如果运营商要求）；
  3. 选择 UPF：SMF 挑一个合适的 UPF（见第四节）；
  4. N4 会话建立（关键一步）：
    • 新建会话：SMF 发起 N4 会话建立流程，跟选中的 UPF 建立会话，在 UPF 上创建资源、下发转发规则；
    • 已有会话更新：SMF 做 N4 会话修改，更新 UPF 的规则；
  5. 分配 N3 隧道：AMF 与 gNB 建立会话上下文，gNB 与 UE 建立空口侧上下文——上行数据通路打通；
  6. 通知 N3 隧道信息：把隧道信息同步给对端，下行数据通路打通；
  7. SMF 返回会话更新成功，UE 拿到 IP、数据通路可用。

四、SMF 和 UPF 怎么被选出来

SMF 选择（三种由简单到复杂）：

  1. 注册时 NSSF 已给了 S-NSSAI 对应的切片（含 DNN→SMF）：AMF 直接用 NSI ID 找 SMF；
  2. 注册时给了 NRF ID：AMF → NRF → SMF；
  3. 都没有：AMF 先问 NSSF 选切片实例，再向 NRF 请求选 SMF。

UPF 选择考虑的因素很多：DNN、切片信息、位置信息、用户策略、SMF 服务区、UPF 负载、SMF 本地策略等。还要看场景：漫游走 HR 还是 LBO、跟 4G 互操作时优先选 4/5G 融合 UPF。和 4G 相比，5G 多了”切片”这个选择维度。

五、控制面与用户面为什么要分离

这是 5G 架构的精髓：

  • 控制面集中：AMF/SMF 集中部署，负责鉴权、会话、策略这些”脑力活”，灵活调度；
  • 用户面下沉：UPF 可以就近部署到地市甚至边缘，让数据”少跑路”，降低时延、支持边缘计算。

这也是为什么你有多个 PDU 会话、跨区移动时，会话可能被移到”更近”的 UPF——数据面跟随你走，控制面保持稳定。

六、一句话小结

PDU 会话建立 = AMF 按 NSSAI/DNN 选 SMF → SMF 选 UPF → 通过 N4 给 UPF 下发转发规则 → N3 隧道打通上行 + 下行 → UE 拿到 IP 开始上网。

和注册流程配套看：注册是”进门+划区”，PDU 会话是”接上水管”。抓 5G 信令时，看到 N4/N3 隧道信息交互、UPF 规则下发，就是 PDU 会话正在建立的标志；会话建立不了，优先查 SMF/UPF 选择是否合理、N4 隧道与 DNN/切片配置是否匹配。