NR 5G 网络功能之AMF

AMF简述

接入和移动管理功能(AMF)包括以下功能。 在 AMF 的单个实例中可以支持部分或全部 AMF 功能:

  • 终止 RAN CP 接口(N2)。
  • 终止 NAS(N1),NAS 加密和完整性保护。
  • 注册管理。
  • 连接管理。
  • 可达性管理。
  • 流动性管理。
  • 合法拦截(适用于 AMF 事件和 LI 系统的接口)。
  • 为 UE 和 SMF 之间的 SM 消息提供传输。
  • 用于路由 SM 消息的透明代理。
  • 接入身份验证。
  • 接入授权。
  • 在 UE 和 SMSF 之间提供 SMS 消息的传输。
  • TS 33.501 [29]中规定的安全锚功能(SEAF)。
  • 监管服务的定位服务管理。
  • 为 UE 和 LMF 之间以及 RAN 和 LMF 之间的位置服务消息提供传输。
  • 用于与 EPS 互通的 EPS 承载 ID 分配。
  • UE 移动事件通知。
    注 1: 无论网络功能的数量如何,UE 和 CN 之间的每个接入网络只有一个 NAS 接口实例,终止于至少实现 NAS 安全性和移动性管理的网络功能之一。
    除了上述 AMF 的功能之外,AMF 还可以包括以下功能以支持非 3GPP 接入网络:
  • 支持 N2 接口与 N3IWF。 在该接口上,可以不应用通过 3GPP 接入定义的一些信息(例如,3GPP 小区标识)和过程(例如,与切换相关),并且可以应用不适用于 3GPP 接入的非 3GPP 接入特定信息。
  • 通过 N3IWF 上的 UE 支持 NAS 信令。 由 3GPP 接入上的 NAS 信令支持的一些过程可能不适用于不可信的非 3GPP(例如寻呼)接入。
  • 支持通过 N3IWF 连接的 UE 的认证。
  • 管理通过非 3GPP 接入连接或通过 3GPP 和非 3GPP 同时连接的 UE 的移动性,认证和单独的安全报文状
    态。
  • 支持协调的 RM 管理报文,该报文对 3GPP 和非 3GPP 访问有效。
  • 针对 UE 的专用 CM 管理报文,用于通过非 3GPP 接入进行连接。
    注 2: 并非所有功能都需要在网络切片的实例中得到支持。

AMF 的发现和选择

AMF 选择功能适用于 3GPP 接入和非 3GPP 接入; AMF 选择功能可以由 5G-AN(例如 RAN,N3IWF)支持,并用于为给定的 UE 选择 AMF。 AMF 支持 AMF 选择功能以选择 AMF 用于重定位,或者因为最初选择的 AMF 不是用于服务 UE 的适当AMF(例如,由于允许的 NSSAI 的改变)。 其他 CP NF(例如 SMF)支持 AMF 选择功能,以在服务于 UE 的原始 AMF 不可用时从 AMF 集合中选择 AMF。
5G-AN 在以下情况下从 AMF 集中选择 AMF 集和 AMF:

  1. 当 UE 不向 5G-AN 提供 5G-S-TMSI 和 GUAMI 时。
  2. 当 UE 提供 5G-S-TMSI 或 GUAMI 但是 5G-S-TMSI 或 GUAMI 中存在的路由信息(即基于 AMF 集 ID,AMF 指针识别的 AMF)不足和/或不可用(例如 UE 提供) GUAMI 具有来自不同地区的 AMF 区域 ID)。
  3. AMF 已经指示 AN,AMF(由 GUAMI 标识)不可用并且没有识别出目标 AMF 和/或 AN 已经检测到 AMF 已经失败。

在下列情况下,其他 CP NF 从 AMF Set 中选择 AMF:
4) 当 AMF 已经指示 CP NF 由 GUAMI 识别的某个 AMF 不可用并且 CP NF 未被通知目标 AMF 时,和/或 CP NF已经检测到 AMF 已经失败。

5G-AN 中的 AMF 选择功能可以考虑以下因素来选择 AMF 集:

  • AMF 区域 ID 和从 GUAMI 衍生的 AMF 集 ID。
  • 请求 NSSAI。
  • 本地运营商策略。
    5G-AN 或 CP NF 中的 AMF 选择功能考虑了从 AMF 集中选择 AMF 的以下因素:
  • 候选 AMF 的可用性。
  • 跨候选 AMF 的负载平衡(例如,考虑 AMF 集中候选 AMF 的权重因子)。

当 UE 使用识别多于一个 AMF 的 5G-S-TMSI 或 GUAMI 访问 5G-AN 时(如在 N2 设置过程中配置的那样),5G-AN在考虑权重因子的情况下选择 AMF。
当 UE 提供给 5G-AN 的 5G-S-TMSI 或 GUAMI 包含可用的 AMF 集 ID 时,AMF 指针识别的 AMF 不可用(例如 AN 检测到 AMF 发生故障)或相应的 AMF 指示它不可用(例如,不运行),然后 5G-AN 使用 AMF 集 ID 来考虑上述因素从 AMF 集中选择另一个 AMF。
AMF 或其他 CP NF 应利用 NRF 来发现 AMF 实例,除非 AMF 信息可通过其他方式获得,例如在 AMF 或其他 CP NF上本地配置。 NRF 向 AMF 或其他 CP NF 提供 AMF 实例的 IP 地址或 FQDN 或 AMF 服务实例的端点地址。 AMF或其他 CP NF 中的 AMF 选择功能基于可用的 AMF 实例(从 NRF 获得或在 AMF 或其他 CP NF 中本地配置)选择AMF 实例。

  • AMF 或其他 CP NF 中的 AMF 选择功能使用 GUAMI,TAI 来发现 AMF 实例,NRF 提供 IP 地址,或相关联的AMF 实例的 FQDN 或相关联的端点地址。 AMF 服务实例(如果可用)。 如果由于 AMF 计划删除而导致关联的 AMF 不可用,则用于计划删除的备用 AMF 由 NRF 提供。 如果由于 AMF 故障导致关联的 AMF 不可用,则 NRF 将提供用于故障的备用 AMF。 如果找不到与指示的 GUAMI 相关的 AMF 实例或者找到多于一个AMF 使用的 AMF 指针值,则 NRF 提供相同 AMF 集合中的候选 AMF 实例列表以及附加信息(例如,优先级)。 此外,NRF 可提供 TAI(如果有)。 在这种情况下,其他 CP NF 可以从候选 AMF 实例列表中选择任何 AMF 实例。
  • AMF 中的 AMF 选择功能使用 AMF 集 ID 来发现 AMF 实例,NRF 在相同的 AMF 集中提供 AMF / AMF 服务实例的列表以及附加信息(例如,优先级)。
  • 在 PLMN 内移动性中,源 AMF 中的 AMF 选择功能使用源 AMF 集 ID,源 AMF 区域 ID 和目标位置信息,允许NSSAI 的 S-NSSAI 来发现目标 AMF 实例。 NRF 提供属于目标 AMF 区域中设置的目标 AMF 的目标 AMF 实例,其可以是源 AMF 区域中设置的源 AMF 的映射。
  • 在 PLMN 间移动性处,源 AMF 经由 PLMN 级别 NRF 在目标 PLMN 中选择 AMF。 在切换流程之后,AMF 可以选择 TS 23.502 [3]中规定的不同 AMF。

AMF 负载平衡

AMF 负载平衡功能允许进入 AMF 区域/ AMF 集的 UE 以实现 AMF 之间的负载平衡的方式被定向到适当的 AMF。
这是通过为每个 AMF 设置权重因子来实现的,使得 5G-AN 选择 AMF 的概率与 AMF 的权重因子成比例。 权重因子通常根据 AMF 节点相对于其他 AMF 节点的容量来设置。 权重因子通过 NGAP 消息从 AMF 发送到 5G-AN(参见TS 38.413 [34])。
注 1: 由于 AMF 容量的变化,运营商可能决定在建立 NGAP 连接后改变权重因子。 例如,新安装的 AMF可以在初始时间段内被赋予非常高的权重因子,使其更快地增加其负载。
注 2: 意图是权重因子不经常更改。 例如,在成熟的网络中,可以预期每月的变化,例如由于添加了5G-AN 或 5GC 节点。
注 3: AMF 负载平衡的权重因子与 AMF 名称相关联。

5G-AN 节点的负载均衡仅在属于相同 AMF 集的 AMF 之间执行,即具有相同 PLMN 和 AMF 集 ID 值的 AMF。
5G-AN 节点可以调整其负载平衡参数(例如,如果要从 AMF 中移除所有订户,则将权重因子设置为零,其将新进入者路由到 AMF 集内的其他 AMF)。

AMF 负载重新平衡

AMF 负载重新平衡功能允许在 AMF(在 AMF 集内)中注册的其订户的横截面被移动到同一 AMF 集内的另一个AMF,而对网络和最终用户的影响最小。 如果 5G-AN 是 5G-AN,则 AMF 可以请求部分或全部 5G-AN 节点重定向从 CM-IDLE 状态返回的 UE 的横截面以被重定向到同一 AMF 集内的另一个 AMF。配置为支持此。 如果 AMF 配置有多个 GUAMI,则 AMF 可以请求部分或全部 5G-AN 节点将其 GUAMI 之一服务的 UE 重定向到特定目标 AMF 或不同 AMF 在同一 AMF 集内。
对于处于 CM-IDLE 状态的 UE,当 UE 随后从 CM-IDLE 状态返回并且 5G-AN 接收到具有指向请求重定向的 AMF 的5G S-TMSI 或 GUAMI 的初始 NAS 消息时,5G- AN 应选择特定目标 AMF(由原始 AMF 提供)或来自同一 AMF 集的不同 AMF 并转发初始 NAS 消息。
对于处于 CONNECTED 模式的 UE,可以使用类似的 AMF 管理机制将 UE 移动到第 5.21.2 节中描述的相同 AMF 集中的另一个 AMF,除了旧的 AMF 从 NRF 注销自己。
新选择的/目标 AMF(现在是服务的 AMF)将 GUTI(使用其自己的 GUAMI)重新分配给 UE(s)。 当从连接的AMF 接收到用于负载控制的重定向请求时,5G-AN 节点不期望拒绝任何请求或启用接入控制限制。
当 AMF 想要停止重定向时,AMF 可以指示它可以服务于 CM-IDLE 状态的所有 UE 以停止重定向。
注 1: AMF 负载重新平衡功能的示例用途是 AMF 在达到过载之前主动地重新平衡其负载,即防止过载情况。
注 2: 通常,当 AMF 变得过载时,不需要 AMF 负载重新平衡,因为负载平衡功能应该确保 AMF 集内的其他 AMF 同样过载。

AMF 控制过载

基本描述
AMF 应包含避免和处理过载情况的机制。 这包括以下措施:

  • N2 过载控制可能导致 RRC 拒绝,RRC 连接释放和统一的接入限制。
  • NAS 拥塞控制。
    AMF 过载控制
    在特殊情况下,如果 AMF 已达到过载情况,AMF 激活根据 NAS 级别拥塞控制规定,如果 5G-AN配置为 AMF,AMF 会限制 5G-AN 节点生成的负载。支持过载控制。 N2 过载控制可以通过 AMF 调用 N2 过载流程(参见 TS 38.300 [27]和 TS 38.413 [34])到 AMF 具有 N2 连接的全部或部分 5G-AN 节点来实现。 AMF 可以包括在发送到 5G-AN 节点的 N2 过载控制消息中的 S-NSSAI,以指示要限制 NAS 信令的网络切片。 为了反映AMF 希望减少的负载量,AMF 可以调整发送 NGAP OVERLOAD START 消息的 5G-AN 节点的比例,以及过载启动过程的内容。
    AMF 应选择随机触发过载启动过程的 5G-AN 节点,以避免 AMF 集中的多个 AMF 请求减少来自 5G-AN 节点的相同子集的负载。
    5G-AN 节点支持拒绝或释放某些 UE 的 5G-AN 信令连接建立,如 TS 38.331 [28]中所规定的。 另外,如 TS 22.261 [2]中所述,5G-AN 节点为禁止 UE 提供支持。 这些机制在 TS 38.331 [28]中进一步说明。
    使用过载启动过程,AMF 可以请求 5G-AN 节点:
    a) 拒绝用于非紧急和非高优先级移动始发服务的 5G-AN 信令连接(通过 3GPP 接入的 RRC 连接或通过N3GPP 接入的 UE-N3IWF 连接);
    b) 拒绝新的 5G-AN 信令连接请求,用于上行链路 NAS 信令传输到该 AMF;
    c) 释放 5G-AN 信令连接,其中 AS 层的请求的 NSSAI 仅包括 N2 过载控制消息中指示的 S-NSSAI。
    d) 仅允许针对该 AMF 的紧急会话和移动终止服务的 5G-AN 信令连接请求;
    e) 仅允许针对该 AMF 的高优先级会话和移动终止服务的 5G-AN 信令连接请求;
    注 2: 本节中列出的 5G-AN 信令连接请求还包括来自处于 RRC-Inactive 状态的 UE 的请求。
    AMF 可以提供指示在过载开始消息中要拒绝多少信令业务量的百分比值,并且 5G-AN 节点可以将该值视为拥塞
    控制。
    当出于过载原因拒绝 5G-AN 信令连接请求时(上面的情况 a 和 b),5G-AN 向 UE 指示适当的等待定时器值,其限制进一步的 5G-AN 信令连接请求直到等待定时器到期。
    当针对上述情况 c)释放 5G-AN 信令连接时,5G-AN 向 UE 指示适当的等待定时器,其限制进一步的 5G-AN 信令连接请求,其仅与请求的 NSSAI 中的 S-NSSAI 相关,直到等待计时器到期。
    在过载情况下,AMF 应尝试维持对紧急服务和 MPS 的支持。
    当 AMF 正在恢复时,AMF 可以:
  • 触发过载启动过程,新的百分比值允许携带更多的信令流量,或
  • AMF 触发过载停止流程。

AMF 管理

1、AMF 添加/更新
5G 系统应支持 AMF 和 5G-AN 节点之间的关联建立。
可以将新的 AMF 添加到 AMF 集中,并且可以如下创建和/或更新 AMF 和 GUAMI 之间的关联:

  • AMF 应能够使用新的或更新的 GUAMI 动态更新 NRF,以提供 GUAMI 和 AMF 信息之间的映射。 GUAMI 和AMF 之间的关联发布到 NRF。 此外,为了处理计划的维护和故障,AMF 可以可选地提供备用 AMF 信息,即如果指示的 GUAMI 关联的 AMF 不可用,则它充当备用 AMF。 基于该信息,一个 GUAMI 与 AMF 相关联,可选地具有用于计划移除的备用 AMF 和/或用于失败的另一个(相同或不同)备用 AMF。
  • 成功更新后,NRF 会考虑新的和/或更新的 GUAMI,以便向请求者提供 AMF 发现结果。 请求者可以是其
    他 CP 网络功能。
    应发布有关新 AMF 的信息,并在 DNS 系统中提供。 它应该允许 5G-AN 发现 AMF 并建立与所需 AMF 的关联。
    N2 设置过程应该允许 AMF 集内的 AMF 可能向 5G-AN 节点通告相同的 AMF 指针和/或不同的 AMF 指针值。
    为了支持传统 EPC 核心网络实体(即 MME)发现 AMF 并与 AMF 通信,应该发布有关 AMF 的信息并在 DNS 系统中提供。 此外,应该对 GUMMEI 和 GUAMI 编码空间进行分区以避免重叠值,以便使 MME 能够在没有歧义的情况下发现 AMF。
    2、 AMF 计划移除流程
    AMF 计划部署 UDSF 的移除流程
    AMF 停止服务说明:
  • 如果在网络中部署了 UDSF,则 AMF 将已注册的 UE 的报文存储在 UDSF 中。 UE 报文包括每个 AMF 集唯一的 AMF UE NGAP ID。 为了使 AMF 计划的移除流程得以优雅地工作,5G-S-TMSI 应该是每个 AMF 集唯一的。 如果存在针对某些 UE 的正在进行的事务(例如,N1 过程),则 AMF 在完成正在进行的事务时将UE 报文存储在 UDSF 中。
  • 由于 AMF 计划的移除,AMF 从 NRF 注销。
    注 1: 假设来自旧 AMF 的 UE 报文包括具有对等 CP NF 的所有事件用户。
    注 2:在移除 AMF 之前,可以使用过载控制机制来减少正在进行的交互量。

    由 GUAMI 识别的 AMF 应能够通过包括在该 AMF 上配置的 GUAMI 来通知 5G-AN 它将不可用于处理交互。 收到AMF(由 GUAMI 标识)不可用的指示后,5G-AN 应采取以下行为:
  • 5G-AN 应该将此 AMF 标记为不可用,并且不考虑 AMF 选择后续的 N2 事务,直到 5G-AN 获知它可用(例
    如,作为发现结果的一部分或通过配置)。
  • 如果 5G-AN 在 NGAP 设置流程期间表示支持定时器功能,则 AMF 可能包括一个额外的指示器,AMF 将在CM-CONNECTED 的 UE 上以每 UE 为基础重新绑定或释放 NGAP UE-TNLA 绑定州。 如果包含该指标且 5G-AN支持定时器机制,则 5G-AN 启动计时器以控制 NGAP UE-TNLA 绑定的释放。 对于定时器的持续时间或直到 AMF 释放或重新绑定 NGAP UE-TNLA 绑定,AN不为随后的 UE 事务选择新的 AMF。 在定时器到期时,5G-AN 释放 NGAP UE UE-TNLA 绑定与相应的 UE 的相应 AMF,对于后续的 N2 消息,5G-AN 应该从相同的AMF 中选择不同的 AMF。需要发送后续 N2 消息时设置。
    注 3: 对于处于 CM-CONNECTED 状态的 UE,在指示 AMF 不可用于处理 UE 交互并且包括 AMF 以每 UE 为基础发布 NGAP UE-TNLA 绑定的指示符之后,AMF 可以触发 NGAP UE 关联与同一 AMF 组中不同 AMF 上的可用 TNLA 的重新结合,或使用 TS 23.502 [3]中定义的每 UE 释放流程的 NGAP UE-TNLA 结合来释放 NGAP UE- TNLA 绑定基于每个 UE,同时请求 AN 维持 N3(用户平面连接)和 UE 报文信息。
  • 如果指令不包括指示符,则对于处于 CM-CONNECTED 状态的 UE(s),5G-AN 将此视为请求以在维持时释放与相应 UE 的相应 AMF 的 NGAP UE-TNLA 绑定。 N3(用户平面连接)和 UE 报文信息。 对于后续的 N2消息,当需要发送后续的 N2 消息时,5G-AN 应该从相同的 AMF 集中选择不同的 AMF。
  • 对于处于 CM-IDLE 状态的 UE(s),当它随后从 CM-IDLE 状态返回并且 5G-AN 接收到具有 5G S-TMSI 或GUAMI 指向被标记为不可用的 AMF 的初始 NAS 消息时,5G- AN 应从同一 AMF 集中选择不同的 AMF 并转发初始 NAS 消息。 如果 5G-AN 不能从相同的 AMF 集合中选择 AMF,则 5G-AN 选择另一个新的 AMF。
    由 GUAMI 识别的 AMF 应能够指示用户接收此类通知的其他对等 CP NF,通过包括在该 AMF 上配置的 GUAMI,它将不可用于处理交互。 如果 CP NF 向 NRF 注册 AMF 不可用通知,则 NRF 应能够通知用户的 NF 以接收由 GUAMI识别的 AMF 将不可用于处理交互的通知。 在收到 AMF(GUAMI(s))不可用的通知后,其他 CP NF 应采取以下行为:
  • CP NF 应将此 AMF(由 GUAMI 标识)标记为不可用,并且不考虑 AMF 选择后续 MT 事务,直到 CP NF 获知其可用(例如,作为 NF 发现结果的一部分或通过来自 NF 状态通知的 NRF)。
  • 将此 AMF 标记为不可用,同时不更改与此 AMF 关联的 UE 的状态(先前由相应 AMF 提供服务的 UE 仍保留在网络中注册)和 AMF 设置信息。
  • 对于与相应 AMF 相关联的 UE,当对等 CP NF 需要向标记为不可用的 AMF 发起事务时,CP NF 应从同一AMF 集中选择另一个 AMF并与旧的 GUAMI 一起转发交互。 新 AMF 从 UDSF 检索 UE 报文。 如果 CP NF 需要向与来自旧 AMF 的用户相关联的新 AMF 发送通知,则 CP NF 将使用新 AMF信息交换嵌入在通知地址中的旧 AMF 信息,并使用该通知地址进行后续通信. .
    注 4: 如果 CP NF 没有用户接收 AMF 不可用通知(直接来自 AMF 或通过 NRF),则 CP NF 可以尝试将事务转发到旧 AMF 并且在一定次数的尝试之后检测到 AMF 不可用。 当它检测到不可用时,它会将AMF 及其关联的 GUAMI 标记为不可用。 CP NF 应该从相同的 AMF 集合中选择另一个 AMF,并将事务与旧的 GUAMI 一起转发。 新 AMF 从 UDSF 检索 UE 报文并处理事务。
    以下操作应由新选择的 AMF 执行:
  • 当与 UE 进行交互时,新选择的 AMF 基于 SUPI,5G-GUTI 或 AMF UE NGAP ID 从 UDSF 检索 UE 报文,并相应地处理 UE 消息,并在必要时向 UE 更新 5G-GUTI。 对于处于 CM-CONNECTED 状态的 UE,它还可以向新的 AMF UE NGAP ID 更新 NGAP UE 与 5G-AN 的关联。
  • 当与 UE 进行交互时,新选择的 AMF 使用新选择的 AMF 信息更新对等 NF(用户接收来自旧 AMF 的 AMF 不可用通知)。
  • 如果新 AMF 知道为 UE 服务的不同 AMF(通过实现特定方式),则在必要时将 UE 的上行链路 N2 信令重定向到该 AMF,或者拒绝来自对等 CP NF 的事务以指示新的 AMF 已被选中。 对等 CP NF 将事务重新发送到新 AMF。
    注 4: 上面的这个项目解决了 5G-AN 节点选择 AMF 和 CP NF 同时为 UE 选择另一个 AMF 的情况。 它还解决了 CP NF 同时为 UE 选择 AMF 的情况
  • 如果 UE 处于 CM-IDLE 状态且新 AMF 没有接入到 UE 报文,则新 AMF 从旧 AMF 集中选择一个可用 AMF;选定的 AMF 从 UDSF 检索 UE 报文,并将 UE 报文提供给新的 AMF。 如果新的 AMF 没有收到 UE 报文,则 AMF 可以强制 UE 执行初始注册。
    AMF 计划在没有 UDSF 的情况下移除流程
    AMF停止服务说明:
  • AMF 可以转发已注册的 UE 报文,即由相同 GUAMI 值分组的 UE 报文,以在同一 AMF 集内定向 AMF,包括用于重定向 UE 的 MT 事务的源 AMF 名称。 UE 报文包括每 AMF 集唯一 AMF UE NGAP ID。 为了使 AMF 计划的移除流程得以优雅地工作,5G-S-TMSI 应该是每个 AMF 集合的唯一。 如果存在针对某些 UE 的正在进行的事务(例如,N1 过程),则 AMF 在完成正在进行的事务时将 UE 报文转发到目标 AMF。
  • 由于 AMF 计划的移除,AMF 从 NRF 注销。
    注 1: 假设来自旧 AMF 的 UE 报文包括具有对等 CP NF 的所有事件用户。
    注 2:在移除 AMF 之前,可以使用过载控制机制来减少正在进行的交互量。

    AMF 应能够通过包括在该 AMF 上配置的 GUAMI 及其相应的目标 AMF 来指示 5G-AN 将不可用于处理事务。 目标AMF 应能够更新 5G-AN,旧的 GUAMI 服务的 UE 现在由目标 AMF 服务。 目标 AMF 提供旧的 GUAMI 值,5G-AN 可以使用该值来定位由旧 AMF 服务的 UE 报文。 在收到旧 AMF 不可用的指示后,5G-AN 应采取以下行为:
  • 5G-AN 应该将此 AMF 标记为不可用,并且不考虑 AMF 选择后续的 N2 事务,直到 5G-AN 获知它可用(例如,作为发现结果的一部分或通过配置)。 关联的 GUAMI 标记为不可用。
  • 如果 5G-AN 表明在 NGAP 设置期间支持定时器功能,则 AMF 可以包括额外的指示符,AMF 将基于每个 UE重新绑定或释放 NGAP UE-TNLA 绑定。 如果包含该指标且 5G-AN 支持定时器机制,则 5G-AN 启动计时器以控制 NGAP UE-TNLA 结合的释放。 在计时器期间或 AMF 释放或重新绑定 NGAP UE-TNLA 绑定之前,AN不会为后续事务选择新的 AMF。 在定时器到期时,5G-AN 释放与相应 UE 的相应 AMF 的 NGAP UE-TNLA 绑定,对于随后的 N2 消息,5G-AN 使用指向被替换的目标 AMF 的 GUAMI。旧的不可用 AMF,将 N2 消息转发到相应的目标 AMF。
    注 3: 对于处于 CM-CONNECTED 状态的 UE,在指示 AMF 不可用于处理 UE 事务并且包括 AMF 在每个 UE 基础上释放 NGAP UE-TNLA 绑定的指示符之后,AMF 可以触发将 NGAP UE 关联重新结合到相同 AMF 组内不同 AMF 上的可用 TNLA,或使用 TS 23.502 [3]中定义的每 UE 释放流程的 NGAP UE-TNLA 结合来释放 NGAP UE-TNLA 结合在每个 UE 的基础上,同时请求 AN 维持 N3(用户平面连接)和 UE 报文信息。
    如果指令不包括指示符,则对于处于 CM-CONNECTED 状态的 UE(s),5G-AN 将其视为用于释放针对相应UE 的相应 AMF 的 NGAP UE UE-TNLA 绑定的请求( s)同时保持 N3(用户平面连接)和 UE 报文信息。
    对于随后的 N2 消息,5G-AN 使用基于 GUAMI 的分辨率,其指向替换旧的不可用 AMF 的目标 AMF,以将 N2消息转发到对应的目标 AMF。
  • 对于处于 CM-IDLE 状态的 UE(s),当它随后从 CM-IDLE 状态返回并且 5G-AN 接收到具有 5G S-TMSI 或GUAMI 的初始 NAS 消息时,基于分辨率,5G-AN 使用 5G S-TMSI 或 GUAMI 指向已替换旧的不可用 AMF 的目标 AMF,并且 5G-AN 转发 N2 消息。
    AMF 应该能够通过包括在该 AMF 上配置的 GUAMI 及其相应的目标 AMF 来指示用户接收这样的通知的其他对等 CP NF,以使其不可用于处理事务。 目标 AMF 将更新目标 AMF 现在为旧 GUAMI 服务的 CP NF。 旧 AMF 提供针对AMF 的旧 GUAMI 值,并且目标 AMF 可用于定位由旧 AMF 服务的 UE 报文。 如果 CP NF 向 NRF 注册 AMF 不可用通知,则 NRF 应能够通知用户的 NF 以接收由 GUAMI 识别的 AMF 将不可用的通知(以及相应的目标 AMF)用于处理交互。 在收到 AMF 不可用的通知后,其他 CP NF 应采取以下行为:
  • 将此 AMF 及其关联的 GUAMI 标记为不可用,同时不更改与此 AMF 关联的 UE(先前由相应 AMF 服务的 UE仍然在网络中注册)的状态,以及 AMF 设置信息。
  • 对于与相应 AMF 关联的 UE,当对等 CP NF 需要向标记为不可用的 AMF 发起事务并且旧的不可用 AMF 被目标 AMF 替换时,CP NF 应该将事务转发到一起与旧的 GUAMI 到目标 AMF(s)。 如果 CP NF 需要向与来自旧 AMF 的用户相关联的新 AMF 发送通知,则 CP NF 将使用新 AMF 信息交换嵌入在通知地址中的旧 AMF信息,并使用该通知地址进行后续通信. .
    注 4: 如果 CP NF 没有用户接收 AMF 不可用通知(直接使用 AMF 或通过 NRF),则 CP NF 可以尝试将事务转发到旧 AMF 并且在一定次数的尝试之后检测到 AMF 不可用。 当它检测到不可用时,它会将AMF 及其关联的 GUAMI 标记为不可用。
    目标 AMF 应执行以下操作:
  • 为了允许 AMF 处理某些 UE 的正在进行的事务,即使它向目标 AMF 通知不可用状态,目标 AMF 也保持旧GUAMI 和旧 AMF 的关联达到配置的时间。 在该配置的时段期间,如果目标 AMF 从对等 CP NF 接收到该事务并且不能定位 UE 报文,则它基于该关联拒绝具有旧 AMF 名称的事务,并且所指示的 AMF 仅用于正在进行的事务。 对等 CP NF 仅针对正在进行的事务将事务重新发送到指示的 AMF。 对于后续事务,对等CP NF 应使用目标 AMF。 当计时器到期时,目标 AMF 删除该关联信息。
  • 当与 UE 进行交互时,目标 AMF 使用 SUPI,5G-GUTI 或 AMF UE NGAP ID 来定位 UE 报文并相应地处理 UE事务,并在必要时向 UE 更新 5G-GUTI。 对于处于 CM-CONNECTED 状态的 UE,它还可以向新的 AMF UENGAP ID 更新 NGAP UE 与 5G-AN 的关联。
  • 目标 AMF 不得使用旧的 GUAMI 为目标 AMF 服务的 UE 分配 5G-GUTI。
    3、AMF 自动恢复的过程
    为了尝试以优雅的方式处理 AMF 故障(即不影响 UE),AMF 可以在 UDSF 中备份 UE 报文,或者在其他 AMF 中备份 GUAMI 粒度(用作指示 GUAMI 的备用 AMF)。
    注 1: 备份频率留待实施。
    对于没有 UDSF 的部署,对于每个 GUAMI,在 AMF 中配置备份 AMF 信息(与 GUAMI 相关联)。 在 N2 设置过程期间或与第一(每个 NF)与其他 CP NF 的交互期间,AMF 将该信息发送到 5G-AN 和其他 CP NF。
    如果 AMF 发生故障并且 5G-AN /对等 CP NF 检测到 AMF 发生故障,或者 5G-AN /对等 CP NF 从同一 AMF 集中的另一个 AMF 接收到该 AMF 发生故障的通知,则执行以下操作采取:
  • 由于 AMF 故障,OAM 从 NRF 注销 AMF。
  • 5G-AN 将此 AMF 标记为失败,并且在明确通知之前不考虑选择 AMF。
  • 对于处于 CM-CONNECTED 状态的 UE,5G-AN 将故障检测或故障通知视为触发以释放 NGAP UE-TNLA 绑定与相应的 XF16 相应的 AMF,同时保持 N3(用户平面连接)和其他 UE 报文信息。 对于后续的 N2 消息,如果相应的失败 AMF 的备份 AMF 信息不可用,则当需要发送后续 N2 消息时,5G-AN 应从同一 AMF 集中选择不同的 AMF。 UE。 如果 AMF 集中没有其他 AMF 可用,则可以从AMF 区域中选择 AMF。 如果相应的失败 AMF 的备份 AMF 信息可用,则 5G-AN 将 N2 消息转发到备
    用 AMF。
    注 2: AMF 集中的一个 AMF 可以被配置为发送该失败通知消息。
  • 对于处于 CM-IDLE 状态的 UE(s),当它随后从 CM-IDLE 状态返回并且 5G-AN 接收到初始 NAS 消息,其中 S-TMSI 或 GUAMI 指向标记为失败的 AMF,如果备用 AMF 如果相应的失败 AMF 的信息不可用,则 5G-AN应该从相同的 AMF 集中选择不同的 AMF 并转发初始 NAS 消息。 如果 AMF 集中没有其他 AMF 可用,则可以AMF 区域中选择 AMF。 如果相应的失败 AMF 的备份 AMF 信息可用,则 5G-AN将 N2 消息转发到备用 AMF。
  • 对等 CP NF 在保留 UE 报文的同时将此 AMF 视为不可用。
  • 对于与相应 AMF 相关联的 UE,当对等 CP NF 需要向 AMF 发起事务时,如果相应的失败 AMF 的备份 AMF 信息不可用,则 CP NF 应从该 AMF 中选择另一个 AMF AMF 与旧 GUAMI 一起设置和转发交互。 如果相应的失败 AMF 的备份 AMF 信息可用,则 CP NF 将事务转发到备用 AMF。 如果 CP NF 需要向与来自旧 AMF 的用户相关联的新 AMF 发送通知,则 CP NF 将使用新 AMF 信息交换嵌入在通知地址中的旧 AMF 信息,并使用该通知地址进行后续通信. .
  • 当 5G-AN 或 CP NF 需要从同一 AMF 集中选择不同的 AMF 时,
  • 对于使用 UDSF 的部署,可以选择来自同一 AMF 集的任何 AMF。
  • 对于没有 UDSF 的部署,备份 AMF 是根据失败的 AMF 的 GUAMI 确定的。
    新选择的 AMF 应采取以下措施:
  • 对于使用 UDSF 的部署,当存在与 UE 的事务时,新选择的 AMF 使用 SUPI,5G-GUTI 或 AMF UE NGAP ID从 UDSF 检索 UE 报文,并相应地处理 UE 消息并将 5G-GUTI 更新为 UE,如有必要。
  • 对于没有 UDSF 的部署,备份 AMF(新选择的 AMF),基于旧 AMF 的故障检测,指示对等 CP NF 和 5G-AN,现在由此新服务对应于失败 AMF 的 GUAMI 的 UE 报文选择 AMF。 备用 AMF 不应使用旧的 GUAMI 为Target AMF 服务的 UE 分配 5G-GUTI。 备份 AMF 使用 GUAMI 来定位相应的 UE 报文。
  • 当与 UE 进行交互时,新 AMF 使用新的 AMF 信息更新对等 NF(用户从旧 AMF 接收 AMF 不可用通知)。
  • 如果新 AMF 知道为 UE 服务的不同 AMF(通过实现特定方式),则将上行链路 N2 信令重定向到该 AMF,或者拒绝来自对等 CP NF 的事务,其原因是指示已经选择了新的 AMF。 对等 CP NF 可以等待来自新 AMF的更新并将事务重新发送到新 AMF。
    注 3: 上面的这个项目解决了 5G-AN 节点选择 AMF 和其他 CP NF 同时为 UE 选择 AMF 的情况。 它还解决了 CP NF 同时为 UE 选择 AMF 的情况。
    注 4: 假设来自旧 AMF 的 UE 报文包括具有对等 CP NF 的所有事件用户。
  • 如果 UE 处于 CM-IDLE 状态且新 AMF 没有接入到 UE 报文,则新 AMF 从旧 AMF 集中选择一个可用 AMF, 选定的 AMF 从 UDSF 检索 UE 报文,并将 UE 报文提供给新的 AMF。 如果新的 AMF 没有收到 UE 报文,则 AMF 可以强制 UE 执行初始注册。
    注 5: 上述 N2 TNL 关联选择和 AMF 管理应用于所选择的 PLMN。
    4、AMF 重新分配
    由于网络切片支持,在 PLMN 中的注册过程期间,如果网络基于网络切片方面决定 UE 应由不同的 AMF 服务,则首先接收注册请求的AMF 应通过注册请求将注册请求重定向到另一个 AMF。 RAN 或通过初始 AMF 和目标 AMF 之间的直接信令。
    AMF 经由 RAN 发送的重定向消息应包括用于选择新的 AMF 以服务 UE 的信息。
    对于已经注册的 UE,系统应支持由 UE 的网络从其服务 AMF 到目标 AMF 发起的重定向,这是由于网络切片的考虑(例如,运营商已经改变了网络切片实例之间的映射)和他们各自的 AMF(s))。 操作员策略确定是否允许 AMF 之间的重定向。

AMF 服务

为 AMF 指定了以下 NF 服务:
NR 5G 网络功能之AMF_第1张图片

AN - AMF

NR 5G 网络功能之AMF_第2张图片

  • N NG 应用协议(NG-AP):5G-AN 节点和 AMF 之间的应用层协议。 NG-AP 在 TS 38.413 [34]中定义。
  • 流 流控制传输协议(SCTP):该协议保证在 AMF 和 5G-AN 节点(N2)之间传递信令消息。

UE - AMF
NR 5G 网络功能之AMF_第3张图片

  • NAS-MM:用于 MM 功能的 NAS 协议支持注册管理功能,连接管理功能以及用户平面连接激活和停用。 它还负责 NAS 信令的加密和完整性保护。
  • 5G-AN 协议层:这组协议/层取决于 5G-AN。 在 NG-RAN 的情况下,UE 和 NG-RAN 节点(eNodeB 或 gNodeB)之间的无线协议在 TS 36.300 [30]和 TS 38.300 [27]中规定。

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