NR 5G 網絡功能之AMF

AMF簡述

接入和移動管理功能(AMF)包括以下功能。 在 AMF 的單個實例中可以支持部分或全部 AMF 功能:

  • 終止 RAN CP 接口(N2)。
  • 終止 NAS(N1),NAS 加密和完整性保護。
  • 註冊管理。
  • 連接管理。
  • 可達性管理。
  • 流動性管理。
  • 合法攔截(適用於 AMF 事件和 LI 系統的接口)。
  • 爲 UE 和 SMF 之間的 SM 消息提供傳輸。
  • 用於路由 SM 消息的透明代理。
  • 接入身份驗證。
  • 接入授權。
  • 在 UE 和 SMSF 之間提供 SMS 消息的傳輸。
  • TS 33.501 [29]中規定的安全錨功能(SEAF)。
  • 監管服務的定位服務管理。
  • 爲 UE 和 LMF 之間以及 RAN 和 LMF 之間的位置服務消息提供傳輸。
  • 用於與 EPS 互通的 EPS 承載 ID 分配。
  • UE 移動事件通知。
    注 1: 無論網絡功能的數量如何,UE 和 CN 之間的每個接入網絡只有一個 NAS 接口實例,終止於至少實現 NAS 安全性和移動性管理的網絡功能之一。
    除了上述 AMF 的功能之外,AMF 還可以包括以下功能以支持非 3GPP 接入網絡:
  • 支持 N2 接口與 N3IWF。 在該接口上,可以不應用通過 3GPP 接入定義的一些信息(例如,3GPP 小區標識)和過程(例如,與切換相關),並且可以應用不適用於 3GPP 接入的非 3GPP 接入特定信息。
  • 通過 N3IWF 上的 UE 支持 NAS 信令。 由 3GPP 接入上的 NAS 信令支持的一些過程可能不適用於不可信的非 3GPP(例如尋呼)接入。
  • 支持通過 N3IWF 連接的 UE 的認證。
  • 管理通過非 3GPP 接入連接或通過 3GPP 和非 3GPP 同時連接的 UE 的移動性,認證和單獨的安全報文狀
    態。
  • 支持協調的 RM 管理報文,該報文對 3GPP 和非 3GPP 訪問有效。
  • 針對 UE 的專用 CM 管理報文,用於通過非 3GPP 接入進行連接。
    注 2: 並非所有功能都需要在網絡切片的實例中得到支持。

AMF 的發現和選擇

AMF 選擇功能適用於 3GPP 接入和非 3GPP 接入; AMF 選擇功能可以由 5G-AN(例如 RAN,N3IWF)支持,並用於爲給定的 UE 選擇 AMF。 AMF 支持 AMF 選擇功能以選擇 AMF 用於重定位,或者因爲最初選擇的 AMF 不是用於服務 UE 的適當AMF(例如,由於允許的 NSSAI 的改變)。 其他 CP NF(例如 SMF)支持 AMF 選擇功能,以在服務於 UE 的原始 AMF 不可用時從 AMF 集合中選擇 AMF。
5G-AN 在以下情況下從 AMF 集中選擇 AMF 集和 AMF:

  1. 當 UE 不向 5G-AN 提供 5G-S-TMSI 和 GUAMI 時。
  2. 當 UE 提供 5G-S-TMSI 或 GUAMI 但是 5G-S-TMSI 或 GUAMI 中存在的路由信息(即基於 AMF 集 ID,AMF 指針識別的 AMF)不足和/或不可用(例如 UE 提供) GUAMI 具有來自不同地區的 AMF 區域 ID)。
  3. AMF 已經指示 AN,AMF(由 GUAMI 標識)不可用並且沒有識別出目標 AMF 和/或 AN 已經檢測到 AMF 已經失敗。

在下列情況下,其他 CP NF 從 AMF Set 中選擇 AMF:
4) 當 AMF 已經指示 CP NF 由 GUAMI 識別的某個 AMF 不可用並且 CP NF 未被通知目標 AMF 時,和/或 CP NF已經檢測到 AMF 已經失敗。

5G-AN 中的 AMF 選擇功能可以考慮以下因素來選擇 AMF 集:

  • AMF 區域 ID 和從 GUAMI 衍生的 AMF 集 ID。
  • 請求 NSSAI。
  • 本地運營商策略。
    5G-AN 或 CP NF 中的 AMF 選擇功能考慮了從 AMF 集中選擇 AMF 的以下因素:
  • 候選 AMF 的可用性。
  • 跨候選 AMF 的負載平衡(例如,考慮 AMF 集中候選 AMF 的權重因子)。

當 UE 使用識別多於一個 AMF 的 5G-S-TMSI 或 GUAMI 訪問 5G-AN 時(如在 N2 設置過程中配置的那樣),5G-AN在考慮權重因子的情況下選擇 AMF。
當 UE 提供給 5G-AN 的 5G-S-TMSI 或 GUAMI 包含可用的 AMF 集 ID 時,AMF 指針識別的 AMF 不可用(例如 AN 檢測到 AMF 發生故障)或相應的 AMF 指示它不可用(例如,不運行),然後 5G-AN 使用 AMF 集 ID 來考慮上述因素從 AMF 集中選擇另一個 AMF。
AMF 或其他 CP NF 應利用 NRF 來發現 AMF 實例,除非 AMF 信息可通過其他方式獲得,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 實例的 IP 地址或 FQDN 或 AMF 服務實例的端點地址。 AMF或其他 CP NF 中的 AMF 選擇功能基於可用的 AMF 實例(從 NRF 獲得或在 AMF 或其他 CP NF 中本地配置)選擇AMF 實例。

  • AMF 或其他 CP NF 中的 AMF 選擇功能使用 GUAMI,TAI 來發現 AMF 實例,NRF 提供 IP 地址,或相關聯的AMF 實例的 FQDN 或相關聯的端點地址。 AMF 服務實例(如果可用)。 如果由於 AMF 計劃刪除而導致關聯的 AMF 不可用,則用於計劃刪除的備用 AMF 由 NRF 提供。 如果由於 AMF 故障導致關聯的 AMF 不可用,則 NRF 將提供用於故障的備用 AMF。 如果找不到與指示的 GUAMI 相關的 AMF 實例或者找到多於一個AMF 使用的 AMF 指針值,則 NRF 提供相同 AMF 集合中的候選 AMF 實例列表以及附加信息(例如,優先級)。 此外,NRF 可提供 TAI(如果有)。 在這種情況下,其他 CP NF 可以從候選 AMF 實例列表中選擇任何 AMF 實例。
  • AMF 中的 AMF 選擇功能使用 AMF 集 ID 來發現 AMF 實例,NRF 在相同的 AMF 集中提供 AMF / AMF 服務實例的列表以及附加信息(例如,優先級)。
  • 在 PLMN 內移動性中,源 AMF 中的 AMF 選擇功能使用源 AMF 集 ID,源 AMF 區域 ID 和目標位置信息,允許NSSAI 的 S-NSSAI 來發現目標 AMF 實例。 NRF 提供屬於目標 AMF 區域中設置的目標 AMF 的目標 AMF 實例,其可以是源 AMF 區域中設置的源 AMF 的映射。
  • 在 PLMN 間移動性處,源 AMF 經由 PLMN 級別 NRF 在目標 PLMN 中選擇 AMF。 在切換流程之後,AMF 可以選擇 TS 23.502 [3]中規定的不同 AMF。

AMF 負載平衡

AMF 負載平衡功能允許進入 AMF 區域/ AMF 集的 UE 以實現 AMF 之間的負載平衡的方式被定向到適當的 AMF。
這是通過爲每個 AMF 設置權重因子來實現的,使得 5G-AN 選擇 AMF 的概率與 AMF 的權重因子成比例。 權重因子通常根據 AMF 節點相對於其他 AMF 節點的容量來設置。 權重因子通過 NGAP 消息從 AMF 發送到 5G-AN(參見TS 38.413 [34])。
注 1: 由於 AMF 容量的變化,運營商可能決定在建立 NGAP 連接後改變權重因子。 例如,新安裝的 AMF可以在初始時間段內被賦予非常高的權重因子,使其更快地增加其負載。
注 2: 意圖是權重因子不經常更改。 例如,在成熟的網絡中,可以預期每月的變化,例如由於添加了5G-AN 或 5GC 節點。
注 3: AMF 負載平衡的權重因子與 AMF 名稱相關聯。

5G-AN 節點的負載均衡僅在屬於相同 AMF 集的 AMF 之間執行,即具有相同 PLMN 和 AMF 集 ID 值的 AMF。
5G-AN 節點可以調整其負載平衡參數(例如,如果要從 AMF 中移除所有訂戶,則將權重因子設置爲零,其將新進入者路由到 AMF 集內的其他 AMF)。

AMF 負載重新平衡

AMF 負載重新平衡功能允許在 AMF(在 AMF 集內)中註冊的其訂戶的橫截面被移動到同一 AMF 集內的另一個AMF,而對網絡和最終用戶的影響最小。 如果 5G-AN 是 5G-AN,則 AMF 可以請求部分或全部 5G-AN 節點重定向從 CM-IDLE 狀態返回的 UE 的橫截面以被重定向到同一 AMF 集內的另一個 AMF。配置爲支持此。 如果 AMF 配置有多個 GUAMI,則 AMF 可以請求部分或全部 5G-AN 節點將其 GUAMI 之一服務的 UE 重定向到特定目標 AMF 或不同 AMF 在同一 AMF 集內。
對於處於 CM-IDLE 狀態的 UE,當 UE 隨後從 CM-IDLE 狀態返回並且 5G-AN 接收到具有指向請求重定向的 AMF 的5G S-TMSI 或 GUAMI 的初始 NAS 消息時,5G- AN 應選擇特定目標 AMF(由原始 AMF 提供)或來自同一 AMF 集的不同 AMF 並轉發初始 NAS 消息。
對於處於 CONNECTED 模式的 UE,可以使用類似的 AMF 管理機制將 UE 移動到第 5.21.2 節中描述的相同 AMF 集中的另一個 AMF,除了舊的 AMF 從 NRF 註銷自己。
新選擇的/目標 AMF(現在是服務的 AMF)將 GUTI(使用其自己的 GUAMI)重新分配給 UE(s)。 當從連接的AMF 接收到用於負載控制的重定向請求時,5G-AN 節點不期望拒絕任何請求或啓用接入控制限制。
當 AMF 想要停止重定向時,AMF 可以指示它可以服務於 CM-IDLE 狀態的所有 UE 以停止重定向。
注 1: AMF 負載重新平衡功能的示例用途是 AMF 在達到過載之前主動地重新平衡其負載,即防止過載情況。
注 2: 通常,當 AMF 變得過載時,不需要 AMF 負載重新平衡,因爲負載平衡功能應該確保 AMF 集內的其他 AMF 同樣過載。

AMF 控制過載

基本描述
AMF 應包含避免和處理過載情況的機制。 這包括以下措施:

  • N2 過載控制可能導致 RRC 拒絕,RRC 連接釋放和統一的接入限制。
  • NAS 擁塞控制。
    AMF 過載控制
    在特殊情況下,如果 AMF 已達到過載情況,AMF 激活根據 NAS 級別擁塞控制規定,如果 5G-AN配置爲 AMF,AMF 會限制 5G-AN 節點生成的負載。支持過載控制。 N2 過載控制可以通過 AMF 調用 N2 過載流程(參見 TS 38.300 [27]和 TS 38.413 [34])到 AMF 具有 N2 連接的全部或部分 5G-AN 節點來實現。 AMF 可以包括在發送到 5G-AN 節點的 N2 過載控制消息中的 S-NSSAI,以指示要限制 NAS 信令的網絡切片。 爲了反映AMF 希望減少的負載量,AMF 可以調整發送 NGAP OVERLOAD START 消息的 5G-AN 節點的比例,以及過載啓動過程的內容。
    AMF 應選擇隨機觸發過載啓動過程的 5G-AN 節點,以避免 AMF 集中的多個 AMF 請求減少來自 5G-AN 節點的相同子集的負載。
    5G-AN 節點支持拒絕或釋放某些 UE 的 5G-AN 信令連接建立,如 TS 38.331 [28]中所規定的。 另外,如 TS 22.261 [2]中所述,5G-AN 節點爲禁止 UE 提供支持。 這些機制在 TS 38.331 [28]中進一步說明。
    使用過載啓動過程,AMF 可以請求 5G-AN 節點:
    a) 拒絕用於非緊急和非高優先級移動始發服務的 5G-AN 信令連接(通過 3GPP 接入的 RRC 連接或通過N3GPP 接入的 UE-N3IWF 連接);
    b) 拒絕新的 5G-AN 信令連接請求,用於上行鏈路 NAS 信令傳輸到該 AMF;
    c) 釋放 5G-AN 信令連接,其中 AS 層的請求的 NSSAI 僅包括 N2 過載控制消息中指示的 S-NSSAI。
    d) 僅允許針對該 AMF 的緊急會話和移動終止服務的 5G-AN 信令連接請求;
    e) 僅允許針對該 AMF 的高優先級會話和移動終止服務的 5G-AN 信令連接請求;
    注 2: 本節中列出的 5G-AN 信令連接請求還包括來自處於 RRC-Inactive 狀態的 UE 的請求。
    AMF 可以提供指示在過載開始消息中要拒絕多少信令業務量的百分比值,並且 5G-AN 節點可以將該值視爲擁塞
    控制。
    當出於過載原因拒絕 5G-AN 信令連接請求時(上面的情況 a 和 b),5G-AN 向 UE 指示適當的等待定時器值,其限制進一步的 5G-AN 信令連接請求直到等待定時器到期。
    當針對上述情況 c)釋放 5G-AN 信令連接時,5G-AN 向 UE 指示適當的等待定時器,其限制進一步的 5G-AN 信令連接請求,其僅與請求的 NSSAI 中的 S-NSSAI 相關,直到等待計時器到期。
    在過載情況下,AMF 應嘗試維持對緊急服務和 MPS 的支持。
    當 AMF 正在恢復時,AMF 可以:
  • 觸發過載啓動過程,新的百分比值允許攜帶更多的信令流量,或
  • AMF 觸發過載停止流程。

AMF 管理

1、AMF 添加/更新
5G 系統應支持 AMF 和 5G-AN 節點之間的關聯建立。
可以將新的 AMF 添加到 AMF 集中,並且可以如下創建和/或更新 AMF 和 GUAMI 之間的關聯:

  • AMF 應能夠使用新的或更新的 GUAMI 動態更新 NRF,以提供 GUAMI 和 AMF 信息之間的映射。 GUAMI 和AMF 之間的關聯發佈到 NRF。 此外,爲了處理計劃的維護和故障,AMF 可以可選地提供備用 AMF 信息,即如果指示的 GUAMI 關聯的 AMF 不可用,則它充當備用 AMF。 基於該信息,一個 GUAMI 與 AMF 相關聯,可選地具有用於計劃移除的備用 AMF 和/或用於失敗的另一個(相同或不同)備用 AMF。
  • 成功更新後,NRF 會考慮新的和/或更新的 GUAMI,以便向請求者提供 AMF 發現結果。 請求者可以是其
    他 CP 網絡功能。
    應發佈有關新 AMF 的信息,並在 DNS 系統中提供。 它應該允許 5G-AN 發現 AMF 並建立與所需 AMF 的關聯。
    N2 設置過程應該允許 AMF 集內的 AMF 可能向 5G-AN 節點通告相同的 AMF 指針和/或不同的 AMF 指針值。
    爲了支持傳統 EPC 核心網絡實體(即 MME)發現 AMF 並與 AMF 通信,應該發佈有關 AMF 的信息並在 DNS 系統中提供。 此外,應該對 GUMMEI 和 GUAMI 編碼空間進行分區以避免重疊值,以便使 MME 能夠在沒有歧義的情況下發現 AMF。
    2、 AMF 計劃移除流程
    AMF 計劃部署 UDSF 的移除流程
    AMF 停止服務說明:
  • 如果在網絡中部署了 UDSF,則 AMF 將已註冊的 UE 的報文存儲在 UDSF 中。 UE 報文包括每個 AMF 集唯一的 AMF UE NGAP ID。 爲了使 AMF 計劃的移除流程得以優雅地工作,5G-S-TMSI 應該是每個 AMF 集唯一的。 如果存在針對某些 UE 的正在進行的事務(例如,N1 過程),則 AMF 在完成正在進行的事務時將UE 報文存儲在 UDSF 中。
  • 由於 AMF 計劃的移除,AMF 從 NRF 註銷。
    注 1: 假設來自舊 AMF 的 UE 報文包括具有對等 CP NF 的所有事件用戶。
    注 2:在移除 AMF 之前,可以使用過載控制機制來減少正在進行的交互量。

    由 GUAMI 識別的 AMF 應能夠通過包括在該 AMF 上配置的 GUAMI 來通知 5G-AN 它將不可用於處理交互。 收到AMF(由 GUAMI 標識)不可用的指示後,5G-AN 應採取以下行爲:
  • 5G-AN 應該將此 AMF 標記爲不可用,並且不考慮 AMF 選擇後續的 N2 事務,直到 5G-AN 獲知它可用(例
    如,作爲發現結果的一部分或通過配置)。
  • 如果 5G-AN 在 NGAP 設置流程期間表示支持定時器功能,則 AMF 可能包括一個額外的指示器,AMF 將在CM-CONNECTED 的 UE 上以每 UE 爲基礎重新綁定或釋放 NGAP UE-TNLA 綁定州。 如果包含該指標且 5G-AN支持定時器機制,則 5G-AN 啓動計時器以控制 NGAP UE-TNLA 綁定的釋放。 對於定時器的持續時間或直到 AMF 釋放或重新綁定 NGAP UE-TNLA 綁定,AN不爲隨後的 UE 事務選擇新的 AMF。 在定時器到期時,5G-AN 釋放 NGAP UE UE-TNLA 綁定與相應的 UE 的相應 AMF,對於後續的 N2 消息,5G-AN 應該從相同的AMF 中選擇不同的 AMF。需要發送後續 N2 消息時設置。
    注 3: 對於處於 CM-CONNECTED 狀態的 UE,在指示 AMF 不可用於處理 UE 交互並且包括 AMF 以每 UE 爲基礎發佈 NGAP UE-TNLA 綁定的指示符之後,AMF 可以觸發 NGAP UE 關聯與同一 AMF 組中不同 AMF 上的可用 TNLA 的重新結合,或使用 TS 23.502 [3]中定義的每 UE 釋放流程的 NGAP UE-TNLA 結合來釋放 NGAP UE- TNLA 綁定基於每個 UE,同時請求 AN 維持 N3(用戶平面連接)和 UE 報文信息。
  • 如果指令不包括指示符,則對於處於 CM-CONNECTED 狀態的 UE(s),5G-AN 將此視爲請求以在維持時釋放與相應 UE 的相應 AMF 的 NGAP UE-TNLA 綁定。 N3(用戶平面連接)和 UE 報文信息。 對於後續的 N2消息,當需要發送後續的 N2 消息時,5G-AN 應該從相同的 AMF 集中選擇不同的 AMF。
  • 對於處於 CM-IDLE 狀態的 UE(s),當它隨後從 CM-IDLE 狀態返回並且 5G-AN 接收到具有 5G S-TMSI 或GUAMI 指向被標記爲不可用的 AMF 的初始 NAS 消息時,5G- AN 應從同一 AMF 集中選擇不同的 AMF 並轉發初始 NAS 消息。 如果 5G-AN 不能從相同的 AMF 集合中選擇 AMF,則 5G-AN 選擇另一個新的 AMF。
    由 GUAMI 識別的 AMF 應能夠指示用戶接收此類通知的其他對等 CP NF,通過包括在該 AMF 上配置的 GUAMI,它將不可用於處理交互。 如果 CP NF 向 NRF 註冊 AMF 不可用通知,則 NRF 應能夠通知用戶的 NF 以接收由 GUAMI識別的 AMF 將不可用於處理交互的通知。 在收到 AMF(GUAMI(s))不可用的通知後,其他 CP NF 應採取以下行爲:
  • CP NF 應將此 AMF(由 GUAMI 標識)標記爲不可用,並且不考慮 AMF 選擇後續 MT 事務,直到 CP NF 獲知其可用(例如,作爲 NF 發現結果的一部分或通過來自 NF 狀態通知的 NRF)。
  • 將此 AMF 標記爲不可用,同時不更改與此 AMF 關聯的 UE 的狀態(先前由相應 AMF 提供服務的 UE 仍保留在網絡中註冊)和 AMF 設置信息。
  • 對於與相應 AMF 相關聯的 UE,當對等 CP NF 需要向標記爲不可用的 AMF 發起事務時,CP NF 應從同一AMF 集中選擇另一個 AMF並與舊的 GUAMI 一起轉發交互。 新 AMF 從 UDSF 檢索 UE 報文。 如果 CP NF 需要向與來自舊 AMF 的用戶相關聯的新 AMF 發送通知,則 CP NF 將使用新 AMF信息交換嵌入在通知地址中的舊 AMF 信息,並使用該通知地址進行後續通信. .
    注 4: 如果 CP NF 沒有用戶接收 AMF 不可用通知(直接來自 AMF 或通過 NRF),則 CP NF 可以嘗試將事務轉發到舊 AMF 並且在一定次數的嘗試之後檢測到 AMF 不可用。 當它檢測到不可用時,它會將AMF 及其關聯的 GUAMI 標記爲不可用。 CP NF 應該從相同的 AMF 集合中選擇另一個 AMF,並將事務與舊的 GUAMI 一起轉發。 新 AMF 從 UDSF 檢索 UE 報文並處理事務。
    以下操作應由新選擇的 AMF 執行:
  • 當與 UE 進行交互時,新選擇的 AMF 基於 SUPI,5G-GUTI 或 AMF UE NGAP ID 從 UDSF 檢索 UE 報文,並相應地處理 UE 消息,並在必要時向 UE 更新 5G-GUTI。 對於處於 CM-CONNECTED 狀態的 UE,它還可以向新的 AMF UE NGAP ID 更新 NGAP UE 與 5G-AN 的關聯。
  • 當與 UE 進行交互時,新選擇的 AMF 使用新選擇的 AMF 信息更新對等 NF(用戶接收來自舊 AMF 的 AMF 不可用通知)。
  • 如果新 AMF 知道爲 UE 服務的不同 AMF(通過實現特定方式),則在必要時將 UE 的上行鏈路 N2 信令重定向到該 AMF,或者拒絕來自對等 CP NF 的事務以指示新的 AMF 已被選中。 對等 CP NF 將事務重新發送到新 AMF。
    注 4: 上面的這個項目解決了 5G-AN 節點選擇 AMF 和 CP NF 同時爲 UE 選擇另一個 AMF 的情況。 它還解決了 CP NF 同時爲 UE 選擇 AMF 的情況
  • 如果 UE 處於 CM-IDLE 狀態且新 AMF 沒有接入到 UE 報文,則新 AMF 從舊 AMF 集中選擇一個可用 AMF;選定的 AMF 從 UDSF 檢索 UE 報文,並將 UE 報文提供給新的 AMF。 如果新的 AMF 沒有收到 UE 報文,則 AMF 可以強制 UE 執行初始註冊。
    AMF 計劃在沒有 UDSF 的情況下移除流程
    AMF停止服務說明:
  • AMF 可以轉發已註冊的 UE 報文,即由相同 GUAMI 值分組的 UE 報文,以在同一 AMF 集內定向 AMF,包括用於重定向 UE 的 MT 事務的源 AMF 名稱。 UE 報文包括每 AMF 集唯一 AMF UE NGAP ID。 爲了使 AMF 計劃的移除流程得以優雅地工作,5G-S-TMSI 應該是每個 AMF 集合的唯一。 如果存在針對某些 UE 的正在進行的事務(例如,N1 過程),則 AMF 在完成正在進行的事務時將 UE 報文轉發到目標 AMF。
  • 由於 AMF 計劃的移除,AMF 從 NRF 註銷。
    注 1: 假設來自舊 AMF 的 UE 報文包括具有對等 CP NF 的所有事件用戶。
    注 2:在移除 AMF 之前,可以使用過載控制機制來減少正在進行的交互量。

    AMF 應能夠通過包括在該 AMF 上配置的 GUAMI 及其相應的目標 AMF 來指示 5G-AN 將不可用於處理事務。 目標AMF 應能夠更新 5G-AN,舊的 GUAMI 服務的 UE 現在由目標 AMF 服務。 目標 AMF 提供舊的 GUAMI 值,5G-AN 可以使用該值來定位由舊 AMF 服務的 UE 報文。 在收到舊 AMF 不可用的指示後,5G-AN 應採取以下行爲:
  • 5G-AN 應該將此 AMF 標記爲不可用,並且不考慮 AMF 選擇後續的 N2 事務,直到 5G-AN 獲知它可用(例如,作爲發現結果的一部分或通過配置)。 關聯的 GUAMI 標記爲不可用。
  • 如果 5G-AN 表明在 NGAP 設置期間支持定時器功能,則 AMF 可以包括額外的指示符,AMF 將基於每個 UE重新綁定或釋放 NGAP UE-TNLA 綁定。 如果包含該指標且 5G-AN 支持定時器機制,則 5G-AN 啓動計時器以控制 NGAP UE-TNLA 結合的釋放。 在計時器期間或 AMF 釋放或重新綁定 NGAP UE-TNLA 綁定之前,AN不會爲後續事務選擇新的 AMF。 在定時器到期時,5G-AN 釋放與相應 UE 的相應 AMF 的 NGAP UE-TNLA 綁定,對於隨後的 N2 消息,5G-AN 使用指向被替換的目標 AMF 的 GUAMI。舊的不可用 AMF,將 N2 消息轉發到相應的目標 AMF。
    注 3: 對於處於 CM-CONNECTED 狀態的 UE,在指示 AMF 不可用於處理 UE 事務並且包括 AMF 在每個 UE 基礎上釋放 NGAP UE-TNLA 綁定的指示符之後,AMF 可以觸發將 NGAP UE 關聯重新結合到相同 AMF 組內不同 AMF 上的可用 TNLA,或使用 TS 23.502 [3]中定義的每 UE 釋放流程的 NGAP UE-TNLA 結合來釋放 NGAP UE-TNLA 結合在每個 UE 的基礎上,同時請求 AN 維持 N3(用戶平面連接)和 UE 報文信息。
    如果指令不包括指示符,則對於處於 CM-CONNECTED 狀態的 UE(s),5G-AN 將其視爲用於釋放針對相應UE 的相應 AMF 的 NGAP UE UE-TNLA 綁定的請求( s)同時保持 N3(用戶平面連接)和 UE 報文信息。
    對於隨後的 N2 消息,5G-AN 使用基於 GUAMI 的分辨率,其指向替換舊的不可用 AMF 的目標 AMF,以將 N2消息轉發到對應的目標 AMF。
  • 對於處於 CM-IDLE 狀態的 UE(s),當它隨後從 CM-IDLE 狀態返回並且 5G-AN 接收到具有 5G S-TMSI 或GUAMI 的初始 NAS 消息時,基於分辨率,5G-AN 使用 5G S-TMSI 或 GUAMI 指向已替換舊的不可用 AMF 的目標 AMF,並且 5G-AN 轉發 N2 消息。
    AMF 應該能夠通過包括在該 AMF 上配置的 GUAMI 及其相應的目標 AMF 來指示用戶接收這樣的通知的其他對等 CP NF,以使其不可用於處理事務。 目標 AMF 將更新目標 AMF 現在爲舊 GUAMI 服務的 CP NF。 舊 AMF 提供針對AMF 的舊 GUAMI 值,並且目標 AMF 可用於定位由舊 AMF 服務的 UE 報文。 如果 CP NF 向 NRF 註冊 AMF 不可用通知,則 NRF 應能夠通知用戶的 NF 以接收由 GUAMI 識別的 AMF 將不可用的通知(以及相應的目標 AMF)用於處理交互。 在收到 AMF 不可用的通知後,其他 CP NF 應採取以下行爲:
  • 將此 AMF 及其關聯的 GUAMI 標記爲不可用,同時不更改與此 AMF 關聯的 UE(先前由相應 AMF 服務的 UE仍然在網絡中註冊)的狀態,以及 AMF 設置信息。
  • 對於與相應 AMF 關聯的 UE,當對等 CP NF 需要向標記爲不可用的 AMF 發起事務並且舊的不可用 AMF 被目標 AMF 替換時,CP NF 應該將事務轉發到一起與舊的 GUAMI 到目標 AMF(s)。 如果 CP NF 需要向與來自舊 AMF 的用戶相關聯的新 AMF 發送通知,則 CP NF 將使用新 AMF 信息交換嵌入在通知地址中的舊 AMF信息,並使用該通知地址進行後續通信. .
    注 4: 如果 CP NF 沒有用戶接收 AMF 不可用通知(直接使用 AMF 或通過 NRF),則 CP NF 可以嘗試將事務轉發到舊 AMF 並且在一定次數的嘗試之後檢測到 AMF 不可用。 當它檢測到不可用時,它會將AMF 及其關聯的 GUAMI 標記爲不可用。
    目標 AMF 應執行以下操作:
  • 爲了允許 AMF 處理某些 UE 的正在進行的事務,即使它向目標 AMF 通知不可用狀態,目標 AMF 也保持舊GUAMI 和舊 AMF 的關聯達到配置的時間。 在該配置的時段期間,如果目標 AMF 從對等 CP NF 接收到該事務並且不能定位 UE 報文,則它基於該關聯拒絕具有舊 AMF 名稱的事務,並且所指示的 AMF 僅用於正在進行的事務。 對等 CP NF 僅針對正在進行的事務將事務重新發送到指示的 AMF。 對於後續事務,對等CP NF 應使用目標 AMF。 當計時器到期時,目標 AMF 刪除該關聯信息。
  • 當與 UE 進行交互時,目標 AMF 使用 SUPI,5G-GUTI 或 AMF UE NGAP ID 來定位 UE 報文並相應地處理 UE事務,並在必要時向 UE 更新 5G-GUTI。 對於處於 CM-CONNECTED 狀態的 UE,它還可以向新的 AMF UENGAP ID 更新 NGAP UE 與 5G-AN 的關聯。
  • 目標 AMF 不得使用舊的 GUAMI 爲目標 AMF 服務的 UE 分配 5G-GUTI。
    3、AMF 自動恢復的過程
    爲了嘗試以優雅的方式處理 AMF 故障(即不影響 UE),AMF 可以在 UDSF 中備份 UE 報文,或者在其他 AMF 中備份 GUAMI 粒度(用作指示 GUAMI 的備用 AMF)。
    注 1: 備份頻率留待實施。
    對於沒有 UDSF 的部署,對於每個 GUAMI,在 AMF 中配置備份 AMF 信息(與 GUAMI 相關聯)。 在 N2 設置過程期間或與第一(每個 NF)與其他 CP NF 的交互期間,AMF 將該信息發送到 5G-AN 和其他 CP NF。
    如果 AMF 發生故障並且 5G-AN /對等 CP NF 檢測到 AMF 發生故障,或者 5G-AN /對等 CP NF 從同一 AMF 集中的另一個 AMF 接收到該 AMF 發生故障的通知,則執行以下操作採取:
  • 由於 AMF 故障,OAM 從 NRF 註銷 AMF。
  • 5G-AN 將此 AMF 標記爲失敗,並且在明確通知之前不考慮選擇 AMF。
  • 對於處於 CM-CONNECTED 狀態的 UE,5G-AN 將故障檢測或故障通知視爲觸發以釋放 NGAP UE-TNLA 綁定與相應的 XF16 相應的 AMF,同時保持 N3(用戶平面連接)和其他 UE 報文信息。 對於後續的 N2 消息,如果相應的失敗 AMF 的備份 AMF 信息不可用,則當需要發送後續 N2 消息時,5G-AN 應從同一 AMF 集中選擇不同的 AMF。 UE。 如果 AMF 集中沒有其他 AMF 可用,則可以從AMF 區域中選擇 AMF。 如果相應的失敗 AMF 的備份 AMF 信息可用,則 5G-AN 將 N2 消息轉發到備
    用 AMF。
    注 2: AMF 集中的一個 AMF 可以被配置爲發送該失敗通知消息。
  • 對於處於 CM-IDLE 狀態的 UE(s),當它隨後從 CM-IDLE 狀態返回並且 5G-AN 接收到初始 NAS 消息,其中 S-TMSI 或 GUAMI 指向標記爲失敗的 AMF,如果備用 AMF 如果相應的失敗 AMF 的信息不可用,則 5G-AN應該從相同的 AMF 集中選擇不同的 AMF 並轉發初始 NAS 消息。 如果 AMF 集中沒有其他 AMF 可用,則可以AMF 區域中選擇 AMF。 如果相應的失敗 AMF 的備份 AMF 信息可用,則 5G-AN將 N2 消息轉發到備用 AMF。
  • 對等 CP NF 在保留 UE 報文的同時將此 AMF 視爲不可用。
  • 對於與相應 AMF 相關聯的 UE,當對等 CP NF 需要向 AMF 發起事務時,如果相應的失敗 AMF 的備份 AMF 信息不可用,則 CP NF 應從該 AMF 中選擇另一個 AMF AMF 與舊 GUAMI 一起設置和轉發交互。 如果相應的失敗 AMF 的備份 AMF 信息可用,則 CP NF 將事務轉發到備用 AMF。 如果 CP NF 需要向與來自舊 AMF 的用戶相關聯的新 AMF 發送通知,則 CP NF 將使用新 AMF 信息交換嵌入在通知地址中的舊 AMF 信息,並使用該通知地址進行後續通信. .
  • 當 5G-AN 或 CP NF 需要從同一 AMF 集中選擇不同的 AMF 時,
  • 對於使用 UDSF 的部署,可以選擇來自同一 AMF 集的任何 AMF。
  • 對於沒有 UDSF 的部署,備份 AMF 是根據失敗的 AMF 的 GUAMI 確定的。
    新選擇的 AMF 應採取以下措施:
  • 對於使用 UDSF 的部署,當存在與 UE 的事務時,新選擇的 AMF 使用 SUPI,5G-GUTI 或 AMF UE NGAP ID從 UDSF 檢索 UE 報文,並相應地處理 UE 消息並將 5G-GUTI 更新爲 UE,如有必要。
  • 對於沒有 UDSF 的部署,備份 AMF(新選擇的 AMF),基於舊 AMF 的故障檢測,指示對等 CP NF 和 5G-AN,現在由此新服務對應於失敗 AMF 的 GUAMI 的 UE 報文選擇 AMF。 備用 AMF 不應使用舊的 GUAMI 爲Target AMF 服務的 UE 分配 5G-GUTI。 備份 AMF 使用 GUAMI 來定位相應的 UE 報文。
  • 當與 UE 進行交互時,新 AMF 使用新的 AMF 信息更新對等 NF(用戶從舊 AMF 接收 AMF 不可用通知)。
  • 如果新 AMF 知道爲 UE 服務的不同 AMF(通過實現特定方式),則將上行鏈路 N2 信令重定向到該 AMF,或者拒絕來自對等 CP NF 的事務,其原因是指示已經選擇了新的 AMF。 對等 CP NF 可以等待來自新 AMF的更新並將事務重新發送到新 AMF。
    注 3: 上面的這個項目解決了 5G-AN 節點選擇 AMF 和其他 CP NF 同時爲 UE 選擇 AMF 的情況。 它還解決了 CP NF 同時爲 UE 選擇 AMF 的情況。
    注 4: 假設來自舊 AMF 的 UE 報文包括具有對等 CP NF 的所有事件用戶。
  • 如果 UE 處於 CM-IDLE 狀態且新 AMF 沒有接入到 UE 報文,則新 AMF 從舊 AMF 集中選擇一個可用 AMF, 選定的 AMF 從 UDSF 檢索 UE 報文,並將 UE 報文提供給新的 AMF。 如果新的 AMF 沒有收到 UE 報文,則 AMF 可以強制 UE 執行初始註冊。
    注 5: 上述 N2 TNL 關聯選擇和 AMF 管理應用於所選擇的 PLMN。
    4、AMF 重新分配
    由於網絡切片支持,在 PLMN 中的註冊過程期間,如果網絡基於網絡切片方面決定 UE 應由不同的 AMF 服務,則首先接收註冊請求的AMF 應通過註冊請求將註冊請求重定向到另一個 AMF。 RAN 或通過初始 AMF 和目標 AMF 之間的直接信令。
    AMF 經由 RAN 發送的重定向消息應包括用於選擇新的 AMF 以服務 UE 的信息。
    對於已經註冊的 UE,系統應支持由 UE 的網絡從其服務 AMF 到目標 AMF 發起的重定向,這是由於網絡切片的考慮(例如,運營商已經改變了網絡切片實例之間的映射)和他們各自的 AMF(s))。 操作員策略確定是否允許 AMF 之間的重定向。

AMF 服務

爲 AMF 指定了以下 NF 服務:
在這裏插入圖片描述

AN - AMF

在這裏插入圖片描述

  • N NG 應用協議(NG-AP):5G-AN 節點和 AMF 之間的應用層協議。 NG-AP 在 TS 38.413 [34]中定義。
  • 流 流控制傳輸協議(SCTP):該協議保證在 AMF 和 5G-AN 節點(N2)之間傳遞信令消息。

UE - AMF
在這裏插入圖片描述

  • NAS-MM:用於 MM 功能的 NAS 協議支持註冊管理功能,連接管理功能以及用戶平面連接激活和停用。 它還負責 NAS 信令的加密和完整性保護。
  • 5G-AN 協議層:這組協議/層取決於 5G-AN。 在 NG-RAN 的情況下,UE 和 NG-RAN 節點(eNodeB 或 gNodeB)之間的無線協議在 TS 36.300 [30]和 TS 38.300 [27]中規定。
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