信令序列

信令序列說明

• 1. UE => (R)AN # RRC，UE建立RRC連接及發送NAS注冊請求訊息
  • UE在開機后，完成網路選擇和隨機接入后，在進行注冊請求前，需要通過RRC層建立連接，并在成功建立RRC連接后發送NAS注冊請求訊息
  • 在NG-RAN接入時，網路接入引數包括SUCI或5G-GUTI、選定的PLMN ID和請求的NSSSAI，還包括建立原因，建立原因提供了請求建立RRC連接的原因，在RRC連接建立成功后提交NAS注冊請求（Registration Request）訊息，其中，5GS Registration Type指示了注冊的型別，
  • 如果是初始注冊，UE應在注冊請求訊息中按如下方法指示UE標識（5GS Mobile Identity），按優先級的降序列出
    • 由UE嘗試注冊的PLMN分配的本地5G-GUTI；
    • 由等效PLMN分配給UE試圖注冊的PLMN的本地5G-GUTI；
    • 由任何其他PLMN分配的本地5G-GUTI（如果可用）；
    • SUCI，
  • 在初始注冊或移動性注冊更新的情況下，UE包括請求的NSSAI映射（Requested NSSAI），該值是所請求的NSSAI的每個S-NSSAI到HPLMN S-NSSAI的映射，如果UE正在使用默認配置的NSSAI，則UE包括默認配置的NSSAI只是，
  • 在移動性注冊更新的情況下，UE在要被激活的PDU會話（PDU session status）串列中包括具有未決的上行鏈路資料的PDU會話，當UE包括要被激活的PDU會話串列時，UE應指示僅與注冊訪問請求相關的PDU會話，
• 2.（R)AN，選擇AMF
  • 如果注冊請求中包含5G-GUTI或5G-S-TMSI，則RAN依據其中指示的AMF資訊選擇相應的AMF網元，
    • 5G-GUTI的結構如下：
      • <5G-GUTI>=<GUAMI><5G-TMSI>，其中<GUAMI>=<MCC><MNC><AMF識別符號>
  • 如果注冊請求（Registration Request）訊息中包含5G-GUTI或5GGUTI，未指示有效AMF，則基于(R)AT（接入型別）和請求的NSSAI（如果可用）選擇AMF
  • 如果UE處于CM-CONNECTED狀態，則(R)AN可以基于UE的N2連接將注冊請求訊息轉發到AMF；如果(R)AN無法選擇適當的AMF，它將注冊請求轉發到已在(R)AN中配置的AMF
• 3.(R)AN=>新AMF#NGAP，Initial UE Message
  • (R)AN中的gNB將初始UE訊息通過NGAP協議發送到所選擇的AMF，該訊息的NAS-PDU欄位攜帶了在RRC建立完成訊息中接收的注冊請求，當使用NG-RAN時，N2引數包括在UE駐留的小區相關的所選PLMN ID、位置資訊和小區標識、UE背景關系請求，其指示包括安全資訊的UE背景關系需要在NG-RAN設定，AllowedNSSAI欄位提供了所請求的NSSAI的映射，
  • 如果是周期性注冊，則跳轉到第19步
• 4.新AMF=>UE#NAS
  • 對于緊急注冊，如果UE用AMF所不知道的5G-GUTI標識自己，則AMF立即向UE請求SUPI，如果UE用PEI標識自己，則應跳過SUPI請求，需要指出的是，在沒有用戶身份的情況下是否允許緊急注冊取決于當地法規，
• 5.新AMF=>舊AMF#Namf服務，Namf_Communication_UEContextTransfer
  • 如果網路中沒有部署UDSF，則需要從舊AMF獲取資訊，
  • 如果UE的5G-GUTI包含在注冊請求中，并且服務AMF自上次注冊程序以來已經改變，則新AMF可以呼叫舊AMF上的Namf_Communication_UEContextTransfer服務操作，包括完整的注冊請求NAS訊息，以請求UE的SUPI和UE背景關系，在這種情況下，舊AMF使用5G-GUTI和具有完整性保護的完整注冊請求NAS訊息，或者SUPI以及從新AMF驗證UE的指示，以便在背景關系傳送服務操作呼叫對應時驗證完整性保護，舊AMF還將每個NF消費者（UE）的事件訂閱資訊傳送到新AMF，
  • AMF提供包括Namf_Communication在內的多種服務，在3GPP TS29.518中以YAML格式定義，Namf_Communication類服務使NF消費者能夠通過AMF與UE和AN（接入網路）通信，該服務使SMF能夠請求EBI分配以支持與EPS的互通，此服務還支持公共告警系統（PWS，Public Warning System）功能，
  • 如果舊AMF保存有關已建立的PDU會話的背景關系資訊，則舊AMF所保存的資訊包括SMF資訊、DNN、S-NSSAI和PDU會話ID；如果舊AMF保存有關N3IWF的活動NGAP UE-TNLA系結的資訊，則舊AMF所保存的資訊包括有關NGAP UE-TNLA系結的資訊，
  • 如果舊AMF未通過注冊請求NAS訊息的完整性檢查，則應指示完整性檢查失敗，如果舊AMF保存有關接入管理策略關聯的資訊，則舊AMF包含策略控制請求觸發器和PCF ID；在漫游情況下，包括V-PCFID和H-PCF ID，其中所攜帶的UE背景關系資訊可以從舊AMF傳遞到新AMF，
• 6.新AMF=>UDSF#Nudsf服務，Nudsf_UnstructuredDataManagement_Query
  • 如果網路中部署了UDSF，UE的5G-GUTI包含在注冊請求中并且服務AMF自上次注冊后已經改變，則新AMF使用Nudsf_UnstructuredDataManagement_Query服務操作直接從UDSF檢索存盤的UE的SUPI和UE背景關系，
  • 如果未部署UDSF，則它們可以通過實作特定方式共享存盤的UE背景關系，這還包括每個NF消費者對給定UE的事件訂閱資訊，在這種情況下，新AMF使用完整性保護的完整注冊請求NAS訊息來執行和驗證完整性保護，
  • UDSF提供包括Nudsf_UnstructuredDataManagement在內的多種服務，允許NF消費者檢索、創建、更新和洗掉存盤在UDSF中的資料，
• 7.新AMF=>UE#NAS，身份請求與回應
  • 如果UE在注冊時沒有提交SUCI，而且也未從舊AMF檢索到相應的SUCI，則AMF通過UE發送身份請求（Identity Request）訊息來發起身份請求程序，當要求回應SUCI時，UE用包括SUCI的標識回應訊息進行回應，UE通過使用HPLMN提供的公鑰來推導SUCI，
• 8.新AMF=>AUSF#Nausf，Nausf_UEAuthenticate_authenticate
  • 如果需要認證，AMF會從AUSF請求該服務；如果AMF上有關于UE的跟蹤要求，AMF會在其請求中向AUSF提供跟蹤要求，根據AMF的請求，AUSF將執行UE的認證，AUSF按照TS 23.501第6.3.8節中的
  • 描述選擇UDM，并從UDM獲取認證資料，AUSF向NF請求者提供UE認證服務，對于基于AKA的身份驗證，此操作還可用于從安全背景關系同步失敗情況中恢復，Nausf提供的服務包括Nausf_UEauthentication、Nausf_SoRProtection，
• 9.AUSF=>UDM#Nudm，Nudm_UEAuthenticate_Get選擇UDM并執行鑒權
  • AUSF選擇UDM網元，并通過Nudm_UEAuthenticate_Get執行鑒權，
  • UDM提供包括Nudm_UEAuthentication在內的多種服務，其中，Nudm_UEAuthentication向訂閱的NF消費者提供更新的相關訂戶認證資料，對于基于AKA的身份驗證，此操作還可用于從安全背景關系同步失敗情況中恢復，用于通知UE認證程序的結果，本步驟所使用的Nudm_UEAuthentication是通過以下方式提交的，
  • POST /{supiOrSuci} /security-information /generate-auth-data
• 10.AMF啟動NGAP相關安全程序，5G-AN存盤安全背景關系，并向AMF確認
  • 本步驟分成以下幾步執行，
    • （1）AMF啟動與UE的認證程序，將密鑰選擇器、RAND和AUTN發送給UE，AMF基于NGAP的DL NAS Transport訊息經由gNB向UE發送NAS Authentication Request訊息，gNB接收到DL NAS Transport訊息后，通過RRC的DLInformationTransfer訊息轉發給UE，
    • （2）UE基于RRC的ULInformationTransfer經由gNB向AMF發送NAS Authentication Response訊息，gNB接收到ULInformationTransfer訊息后，通過NGAP的UL NAS Transport訊息轉發給AMF，
    • （3）AMF將所選擇的NAS安全演算法通知給UE，AMF還從UE請求IMEISV，AMF基于NGAP的DL NAS Transport訊息經由gNB向UE發送NAS Security Mode Command訊息，gNB接收到DL NAS Transport訊息后，通過RRC的DLInformationTransfer訊息轉發給UE，
    • （4）UE通過信令通知NAS安全程序的完成，該訊息包含IMEISV，UE基于RRC的ULInformationTransfer經由gNB向AMF發送NAS Security Mode Complete訊息，gNB接收到ULInformationTransfer訊息后，通過NGAP的UL NAS Transport訊息轉發給AMF，
• 11.新AMF=>5G-EIR#N5g-eir，啟動設備識別：N5g-eir_EquipmentIdentityCheck_Get
  • N5g-eir提供的N5g-eir_EquipmentIdentityCheck服務使5G-EIR能夠檢查PEI是否有效并檢查PEI是否在黑名單中，
  • 該服務的呼叫方式為： GET /equipment-status
• 12.AMF=>UDM#Nudm，向UDM更新UE的背景關系資訊
  • Nudm_UEContextManagement_Registration或Nudm_SubscriberDataManagement服務更新UDM上的UE背景關系，
• 13.新AMF=>舊AMF#Namf，Namf_Communication_RegistrationCompleteNotify
  • 如果在注冊程序中AMF發生了改變，則新AMF通過呼叫Namf_Communication_RegistrationCompleteNotify服務操作通知舊AMF完成UE在新AMF中的注冊，如果認證/安全程序失敗，則應拒絕注冊，并且新AMF向舊AMF呼叫具有拒絕指示原因代碼的Namf_Communication_RegistrationCompleteNotify服務操作，舊AMF將繼續，仿佛從未接收到UE背景關系傳送服務操作，
  • 如果舊注冊區域中使用的一個或多個S-NSSAI無法在目標注冊區域中提供服務，則新AMF將確定新注冊區域中不支持哪個PDU會話，新AMF呼叫Namf_Communication_RegistrationCompleteNotify服務操作通知舊AMF，包括被拒絕的PDU會話ID和拒絕原因（如S-NSSAI變得不再可用），然后，新AMF相應地修改PDU會話狀態，舊AMF通過呼叫Nsmf_PDUSession_ReleaseSMContext服務操作來通知相應的SMF在本地釋放UE的SM背景關系，
  • 該服務的呼叫方式為：POST /ue-contexts/{ueContextId}/transferupdate
• 14.UDM=>舊AMF#Nudm，Nudm_UEContextManagement_Deregistration_Notify
  • UDM通過Nudm_UEContextManagement_Deregistration_Notify向舊AMF通知取消注冊資訊，
• 15.舊AMF=>SMF#Nsmf，Nsmf_PDUSession_ReleaseSMContext
  • 舊AMF通過Nsmf_PDUSession_ReleaseSMContext通知相應的SMF取消與舊AMF相關的PDU會話，
• 16.舊AMF=>PCF#Npcf，Npcf_AMPolicyControl_Delete
  • 舊AMF通過Npcf_AMPolicyControl_Delete通知PCF洗掉與舊AMF相關的策略，
• 17.新AMF=>PCF#Npcf，Npcf_AMPolicyControl_Create
  • 新AMF通過Npcf_AMPolicyControl_Create通知PCF建立與新AMF相關的策略，
• 18.PCF=>新AMF#Namf，Namf_EventExpose_Subscribe
  • PCF通過Namf_EventExpose_Subscribe向新AMF訂閱UE的相關資訊，
• 19.新AMF=>(R)AN#NGAP，Initial Context Setup Request，Registration Accept
  • 如果AMF中尚未有與UE相關的背景關系，則通過NGAP的Initial Context Setup Request訊息通知建立UE相關背景關系，并攜帶NAS的Registration Accept訊息，
• 20.(R)AN<=>UE#RRC，SecurityModeCommand/SecurityMode Complete
  • （R）AN通過RRC的SecurityModeCommand/SecurityModeCommand訊息與UE建立安全模式，
• 21.(R)AN<=>UE#RRC，RRCReconfiguration/RRCReconfigurationComplete
  • 如果需要，（R）AN通過RRC的RRCReconfiguration/RRCReconfigurationComplete訊息通知UE進行RRC重配置，
• 22.(R)AN=>新AMF#NGAP，Initial Context Setup Response
  • （R）AN通過NGAP的Initial Context Setup Response訊息告知AMF背景關系建立結果，
• 23.UE=>AMF#NAS，Registration Complete
  • UE通過NAS的Registration Complete告知AMF注冊程序已在UE側完成，
• 24.新AMF=>SMF#Nsmf，Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Request
  • 新AMF通過Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext訊息告知SMF更新SM背景關系，
• 25.SMF=>UPF#PFCP，PFCP Session Modification
  • SMF通過PFCP Session Modification通知UPF進行PFCP會話修改，
• 26.SMF=>新AMF#Nsmf，Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Response
  • SMF通過Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Response告知新AMF相關的SM背景關系更新結果，