有空就来刷几道5G面试题系列 | 5G移动性管理

“每天进步一点”，十多年前加入广东电信，每天上班都可以看到这个标语，激励着我从技术小白一路学习到现在。

“每天刷几道题”，迎合现在大家采用碎片时间学习的大环境，个人参考CSDN的很多大佬，计划开一系列的专题，分多个篇章将5G的基础知识通过“问答”的形式整理出来。欢迎各位技术大佬多多指点，丰富完善各篇章内容。也欢迎技术新人们了解学习，查缺补漏。

话不多说，开始“问答”（最后更新于2021年11月15日）

1、5GS移动性管理与3GPP系统有什么不同？
答：服务区域限制：具有会话连续性的移动性可在某些区域针对UE实施。
局域数据网络（LADN）：具有会话连续性的移动性在PDU会话级别进行控制，从而使某些区域可以进行通信。
仅限终端发起的连接（MICO）：寻呼功能（作为移动服务的一部分）是可选的。

2、为了节省资源，可以释放NAS连接，之后UE或5GC可以使用什么流程来重新建立NAS连接？
答：释放NAS连接后UE仍在5GC中保持注册和已知状态，此时UE或5GC可以发起服务请求过程来重新建立NAS连接。

3、设置跟踪区（TA）的作用？
答：跟踪处于空闲模式的UE在不同小区之间的每次移动，或者针对每个终结事件（例如来话呼叫）在整个网络中搜索UE是不现实的。因此，为了提高效率，小区被分组为跟踪区，并且可以将一个或多个跟踪区分配给UE作为注册区。

4、设置TA列表的作用？
答：TA列表允许UE属于一个由不同TA组成的列表。不同的UE可以被分配给不同的列表。如果UE在其分配的TA列表内移动，则它不必出于移动性目的执行注册更新。通过将不同的TA列表分配给不同的UE，运营商可以为UE提供不同的RA边界，从而减少注册更新信令的峰值。

4、简述注册更新过程。
答：1）当UE重选新的小区并发现广播的TA ID不在其RA的任一TA列表中时，UE启动到网络的MRU过程，NG-RAN将MRU路由到为新区域服务的AMF。
2）一旦从UE接收到MRU消息，则AMF检查该特定UE的上下文是否可用。如果不可用，则AMF检查UE的临时身份（5G-GUTI），以确定哪个AMF保留了UE的上下文。确定后，AMF会向旧AMF询问UE上下文。
3）旧的AMF将UE上下文传送到新的AMF。
4）一旦新AMF接收到旧的UE上下文，它会通过UDM注册自己来通知UDM，UE上下文已经移至新的AMF，并订阅UDM解除AMF注册时发送的通知，并从UDM获取UE的签约数据。
5）-6）UDM在旧AMF中注销UE上下文。
7）UDM确认新的AMF，并在新的AMF中插入新的签约数据。
8）新的AMF通知UE，MRU成功了，并且提供一个新的5G-GUTI。

 5、如何确定何时执行切换？
答：为了确定何时执行切换，UE定期或在网络指示下，测量相邻小区的信号强度。网络（NG-RAN）设立测量时间间隔，在该测量时间间隔内不会发送数据到UE或从UE接收数据。UE利用测量间隙，将接收机调谐到其他小区并测量其信号强度。如果在另一个小区上的信号强度明显更强，则可以由NG-RAN启动切换过程。

6、NG-RAN可以执行哪两种切换？
答：NG-RAN可以通过NG-RAN节点之间的直接接口（称为Xn接口）执行直接切换。或启动涉及5GC网络信令的切换，称为基于N2的切换。

7、NG-RAN使用UE的哪部分标识来寻呼UE？
答：NG-RAN使用UE的5G-S-TMSI（10位）标识的一部分作为输入，来计算在何时寻呼该UE，然后NG-RAN寻呼该UE。

8、什么是MICO模式？
答：引入仅终端发起的连接（MICO）模式，是对于不需要终结服务的UE节省寻呼资源。当AMF向UE指示MICO模式时，RA不受寻呼区域大小的约束。

9、AMF使用NG-RAN的位置上报来获取位置信息，但这要求UE处于哪些状态后才能上报？
答：要求UE处于CM-CONNECTED和RRC-CONNECTED状态。为了确保5GC在RRC非活动状态时知道UE的位置和状态，当UE进入或离开RRC非活动状态时，AMF可以请求NG-RAN向AMF报告UE的位置和RRC状态。

10、当NG-RAN报告UE位置时，UE的位置是如何表示的？
答：UE位置表示为小区标识、TA以及可选的一个时间戳，该时间戳是最后一次知道UE处于所报告的位置中的时间。

11、什么是RRC非活动状态？
答：RRC非活动状态是指UE保持CM-CONNECTED状态（即在NAS层面），并且可以在不通知网络的情况下在NG-RAN配置的区域内移动（RAN通知区域 - RNA）。在RRC非活动状态下，最后一个NG-RAN服务节点保持UE上下文，以及与服务AMF和UPF之间的与UE相关的NG（N2和N3）连接。因此，UE无须在发送用户面数据之前向5GC发出信号。

12、简述如果UE在与RRC连接被暂停的位置不同的NG-RAN节点中恢复RRC连接，检索UE AS上下文的步骤。
答：1）UE请求恢复RRC连接并提供由最后提供服务的gNB分配的I-RNTI（非活动无线网络临时标示符）。
2）gNB检查是否有可能将作为I-RNTI一部分的gNB身份解析出来，如果是则gNB从最后提供服务的gNB处请求UE AS上下文。
3）最后服务的gNB提供UE上下文。
4）gNB恢复暂停的RRC连接。
5）现在处于RRC连接状态的UE确认RRC连接恢复完成。
6）gNB可以向最后服务的gNB提供转发地址，以防止在最后服务的gNB中缓存的DL用户数据丢失。
7）gNB向AMF发送路径切换请求消息。
8）对于每个PDU会话，AMF都会向相关的SMF发送Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext请求消息，即，对于已接受的PDU会话的已接受的QoS流，并可选地包含未能建立的PDU会话的列表。
9）对于被接受的PDU会话，SMF确定现有的UPF是否能够继续为UE服务，如果是，SMF向UPF发送N4会话修改请求以提供更新的DL UP传输层信息。
10）如果现有的UPF可以服务于UE，则UPF以N4会话修改响应来回复SMF，该N4会话修改响应可以包括UPF UL UP传输层信息。
11）如果SMF给出指示，要求UPF协助gNB重新排序，则在旧UP隧道上发送最后一个PDU之后，UPF将UP隧道上的UP结束标记包发送给源gNB，然后，UPF开始向目标gNB发送DL数据包。
12）最后服务的gNB将UP结束标记包转发到gNB。
13）对于已成功切换的PDU会话，SMF向AMF发送Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext响应。
14）AMF等待每个SMF答复，然后聚合从每个SMF接收的信息，并将作为N2 SM信息的一部分的此聚合的信息以及路径切换请求确认中的“PDU会话失败”一起发送给gNB。
15）gNB通过使用UE上下文释放消息，在最后服务的gNB中释放UE上下文来确认过程的成功。

 13、5GS和N2如何支持将一个或多个UE移至另一AMF，而无须立即使用新的5G-GUTI更新UE？
答：1）使用虚拟化技术的AMF NF实例，能以一种分布式的、冗余的、无状态的和可伸缩的方式向5G-AN提供服务，并且可以从多个地点提供服务。
2）使用AMF集内的多个AMF NF实例的AMF集，并且多个AMF NF可以提供分布式的、冗余的、无状态的和可伸缩的特性。

14、AMF向NG-RAN提供哪些5GC辅助信息来帮助NG-RAN中的优化决策？
答：核心网辅助的RAN参数调整、核心网辅助的RAN寻呼信息、RRC非活动辅助信息。

15、什么是服务区限制？
答：定义允许区域和非允许区域，控制是否允许UE对服务发起通信。在非允许区域，UE受“服务区限制”，意味着无论是UE还是网络都不允许启动信令以获取用户服务。但UE可照常执行与移动性有关的信令。

16、可以使用哪些方法来处理NG-RAN控制面中可能出现的瓶颈？
答：控制信道资源的拥塞，基于5QI的调度控制会导致随机接入过程失败。
随机接入信道（RACH）资源的拥塞，随机接入退避。这将使某些UE进入更长的退避时间。
释放/拒绝UE RRC连接，如果没有足够的资源来处理RRC连接请求，则可以尝试释放RRC连接或拒绝RRC连接。如果NG-RAN尝试控制AMF的过载，则将执行RRC连接释放，因为在RRC连接建立之前，并不知道AMF的标识。
严重且无法控制的拥塞，如果NG-RAN中的随机接入过载或控制面过载处于无法通过上述机制降低的水平，则甚至可以防止UE尝试建立连接。这是通过使用称为统一接入控制（UAC）的机制来完成的。

17、简述接入控制检查原理。
答：当UE要访问5GS时，UE首先执行接入控制检查以确定是否允许访问。这是通过UE NAS层将请求映射到一个或多个接入标识和一个访问类别来完成的，NAS层将接入标识和接入类别通知较低层（AS层）。然后，AS层将基于确定的接入标识和接入类别，对该请求执行接入限制检查。如果AS层指示允许接入尝试，则NAS启动该过程，但如果AS指示禁止接入尝试，则NAS不启动该过程。AS层基于每个接入类别运行限制计时器。在限制计时器到期时，AS层向NAS层指示放松对接入类别的接入限制。

18、R15中非3GPP接入类型是受信的非3GPP接入还是非受信的非3GPP接入？
答：非受信的3GPP接入。R16添加了对可信的非3GPP接入和有线接入的支持。

19、UE同时通过3GPP和非3GPP接入连接到5GS，注册到同一AMF还是不同AMF？
答：通常将UE注册到一个AMF。当UE具有与非3GPP接入相关的PDU会话，在EPS的移动性操作之后，UE可以临时连接到同一PLMN的两个不同AMF。

20、使用非3GPP接入时，是否使用周期性注册更新？
答：不使用。周期性注册更新计时器仅适用于通过3GPP接入向5GS注册的UE。进入非3GPP接入时，进入CM-IDLE状态，UE启动非3GPP注销计时器、AMF启动非3GPP隐式注销计时器。

21、当UE驻留在一个同时连接到EPC和5GC的小区上时，如何选择要注册的核心网。
答：可以由运营商控制或用户控制。
运营商可通过使用USIM中优先级列表来影响网络选择。用户可通过手动选择网络来控制选择的决策。

22、UE的单注册模式和双注册模式下移动性管理状态和GUTI的区别？
答：单注册模式，UE有一个激活的移动性管理状态，并且处于5GC NAS模式或EPC NAS模式。双注册模式下，UE使用各自独立的RRC连接为3GPP接入5GC和EPC维护独立的移动性管理状态。
单注册模式，UE在EPC和5GC之间移动时将会把4G-GUTI映射到5G-GUTI。双注册模式，UE分别维护5G-GUTI和4G-GUTI。

23、UE如何决定要使用的注册模式？
答：1）当向网络注册时，UE指示它支持“其他”系统的模式，即对于5GC，UE指示其支持“S1模式”，即UE支持EPC过程，对于EPC，UE表示支持“N1模式”，即UE支持5GC过程。
2）支持互通的网络向UE指示该网络是否支持“无N26互通”。
3）然后，UE选择注册模式。
3.1）如果网络指示在没有N26的情况下不支持互通，则UE将以单注册模式运行。
3.2）并且如果网络表明它支持不使用N26的互通，则UE会根据UE的具体实现来决定是在单注册模式还是双注册模式下运行。

24、使用N26接口，IP地址和会话如何保持连续性？
答：AMF和MME为UE保留一个MM状态。PGW-C+SMF保持PDN连接和PDU会话相关参数之间的映射，PDU会话相关参数包括PDN类型/PDU会话类型、DNN/APN、APN-AMBR/会话AMBR和QoS参数映射。

25、不使用N26接口，如何实现会话连续性？
答：HSS+UDM提供额外的存储，其原则是UE进行附着或初始注册，MME和AMF向HSS+UDM指示不要取消通过另一个系统注册的AMF或MME，从而HSS+UDM保持MME和AMF，直到UE成功转移了所有PDU会话/PDN连接。