核心网5GC业务流程培训

5GC
UDM
AMF
SMF
PCF
N1 N2
UE
RAN
N4
N9 UPF N6 DN
N3 UPF
PDU session anchor 1
Uplink Classifier
N9
UPF N6 DN
PDU session anchor 2
UL-CL(上行分类功能)将本地业务导向本地网络，非本地业务 导向Anchor UPF。
Nudm_SDM_Unsubscribe
Nudm_UECM_Deregistration Policy association Termination
Deregistration accept
Nudm_SDM_Unsubscribe
Signaling Connection release
基本流程
•1、UE发起去注册，去注册类型为关机，携带身份 标识和接入类型； • 2 AMF通知SMF释放PDU会话； • 3 SMF释放PDU 会话，通知UPF，收回会话IP地址； • 4 SMF向AMF应答，释放用户PDU会话； • 5. SMF向PCF发送PCC策略终止消息； •6 SMF向UDM解约会话管理签约信息，UDM删除 SMF标识和IP地址，DNN和PDU会话ID； •7 AMF向PCF发起接入和移动性策略关联终止消息， 删除与PCF的用户策略关联； •8 AMF向UE发送去注册接受消息，携带5G-GUTI， 切片标识信息，UE-AMBR。
• 5 AMF从UDM获取用户签约策略；
• 6 AMF选择PCF，请求接入策略；
• 7 如果UE在注册请求中携带会话信息，AMF更新 之前SMF的会话信息
• 8 AMF向UE发送注册接受消息，携带5G-GUTI，切 片标识信息，UE-AMBR。
UE
5G AKA流程 SEAF
AUSF
UDM/ARPF
提纲
•5G注册/注销流程
UE的注册过程
– 初始注册到5GS; – UE在连接态，或空闲态，因为TA改变，离开之前的注册区 – UE能力或者协议参数发生改变 – 周期性注册更新(due to a predefined time period of inactivity).
AMF PCF
成功注册后，UE将获取：
N4: session establishment request/Ack
3a. SDN去订阅（Nudm_SDM_Unsubscribe） 4. UE发起的去注册请求流程中的第2～5步骤
5. AMF发起的策略关联终止（AMF-initiated Policy Association Termination）
6. 注销接受（De-registration Accept） 7. 信令连接释放（Signalling Connection Release)
12. Nausf_UEAuthentication_ Authenticate Response (Result, [SUPI])
主要变化：
• 归属网控制增强，增加鉴权确认 过程。
• 5G AKA要求每次仅返回一组鉴权 向量。
接入和移动性管理策略关联建立流程
AMF
V-PCF
H-PCF
Decision to establish policy association
7
© ZTE Corporation. All rights reserved
网络侧发起的去注册
UE
(R)AN
AMF
PCF
SMF
UPF
UDM
1. 注销请求（De-registration Request)
1. 注销通知（ Nudm_UECM_DeregistrationNotification (SUPI, Removal Reason) ) 3. 注销通知应答（Nudm_UECM_DeRegistrationNotificationAck）
UE
RAN
N4 N3 UPF
UPF N9
N6 DN
IP Anchor 1
Branching Function N9
UPF
N6 DN
IP Anchor 2
一个PDU Session，可以有两个不同的IPv6前缀，两个地址分别在不 同的UPF锚点上。 Branching UPF执行上行流量分离和下行流量聚合。 Branching UPF执行APN AMBR和计费。
新概念介绍：会话和业务连续性模式（ SSC mode ）
SSC mode
1
接入技术改变，Anchor UPF保持不变
和EPC的差异
移动性管理和会话管理分离 取消专有承载 会话模式支持多宿主(multi-home)或上行分类(UL-CL)
SSC mode
2
服务区内Anchor UPF保持不变，通过重附着 选择新的anchor UPF
源自文库
Nsmf_PDUsession_ReleaseSMContext_Request N4 session Release request/response
Nsmf_PDUsession_ReleaseSMContext_Response
Session Management Policy Termination
11
© ZTE Corporation. All rights reserved
PDU会话建立流程
➢一个PDU会话建立的触发条件包括 •UE发起PDU会话建立过程 •UE发起PDU会话在3GPP和非3GPP的切换 •UE发起从EPS到5GS的PDU会话切换 •网络发起PDU会话建立过程(设备触发器请求包含了具体触发PDU会话建立的应用)
注册流程
Old AMF PCF
SMF
AUSF
UDM
基本流程
AMF Selection
Registration request Namf_Communication_UEContextTransfer/response
AUSF Selection
Authentication/security
Namf_Communication_RegistrationCompleteNotify Identity Request/response
8
© ZTE Corporation. All rights reserved
提纲
•PDU会话流程
5G会话移动性模式
标准进展
UE可同时建立多个PDU Session用以接入一个或多个 数据网络 支持同一会话通过不同的接入方式访问相同的数据 网络 建立PDU Session时，外部数据网络可以对PDU Session进行鉴权/授权
Deploy UE Access selection and PDU session selection policy
6
© ZTE Corporation. All rights reserved
去注册过程(UE发起)
UE
NR
AMF
PCF
SMF
UPF
UDM
Deregistration request
Npcf_AMPolicyControl_UpdateNotify Npcf_AMPolicyControl_UpdateNotify response
基本流程
•AMF决定建立AM策略关联 •2 AMF没有UE的AM策略，AMF请求 PCF关于UE的策略，包括SUPI，组信 息，签约通知指示，业务区限制， RFSP索引，GPSI，接入类型，位置信 息，拜访地网络，原先策略信息，等 等 •3 PCF提供给AMFAM策略信息，以及 策略触发器参数 •4 AMF部署AM策略给UE，并且将 RFSP索引和业务区限制发给NR
UPF
PDU session establishment request
PDU会话建立流程
SMF
PCF
UDM
DN
基本流程
SMF Selection
Nsmf_PDU session_createSMcontext request Subscription retrieval
Namf_PDU session_createSMcontext response
可选保存XRES*至一定时间, 可选 保存 KAUSF ， 根据XRES*计算出HXRES*，推导 KSEAF，生成5G AV（RAND, AUTN, HXRES*, and KSEAF）
7. Calculate Authentication Response (RES*).
8. Authentication Response
UDM Selection
Nudm_UECM_Registration Nudm_SDM_Get/Subscribe
PCF Selection
Policy association establishment Namf_EventExposure_Subscribe
Registration accept Registration complete
•5G-S-TMSI •注册区 •URSP信息 •UE-AMBR •移动性限制 •周期性注册更新定时器 •LADN信息
•Allowed NSSAI •MICO模式 •切换限制表 •IMS语音overPS会话指示 •DRX参数 •互操作N26支持与否的指示
UE
NR
New
AMF
Registration request
AMF separation bit = 1，计算五元 组RAND, AUTN, RES, CK, IK，
然后基于五元组生成5G HE AV
（RAND, AUTN, XRES*, and KAUSF）
XRES*长度扩展为128bit
• USIM验证MAC，并 返回RES, CK, IK给UE，
• UE根据RES计算RES* 返回网络
9. Calculate HRES* and compare to HXRES*.
基于UE返回的RES*计 算HRES*，并与AUSF 提供的进行比较
• 验证RES* • 在AC响应中返回SUPI
（使用SUCI接入时） • 可选验证AV是否过期。
10. Nausf_UEAuthentication_ Authenticate Request (RES*) 11. RES* Verification
• 是否USIM直接计算 RES*待研究
6. Authentication Request
1. Generate AV
2. Nudm_Authentication_Get Response (5G HE AV, [SUPI])
3. Store XRES* 4. Calculate HXRES*
5. Nausf_UEAuthentication_ Authenticate Response (5G AV)
•1 UE发起注册，类型为初始接入，携带身份标识 和切片选择信息，上一次的TAI，5GC能力等；
• 2 无线基站可以选择默认AMF，或者根据 RAT+NSSAI选择一个AMF；
• 3 AMF基于IMSI信息选择一个AUSF，为用户执行接 入认证；
• 4 一旦成功认证，AMF向UDM发起位置更新请求， 这些信息可以存储在UDR中；
Npcf_AMPolicyControl_Create
Npcf_AMPolicyControl_Create response
Deploy Access and mobility control policy
Deploy UE Access selection and PDU session selection policy
➢UE发起PDU会话建立过程 •建立一个新的PDU会话 •将一个EPS的PDN连接切换到PDU会话(无N26接口) •在非3GPP和3GPP接入之间切换一个存在的PDU会话 •为紧急业务请求一个PDU会话
12
© ZTE Corporation. All rights reserved
UE
NR
AMF
SSC mode
3
Anchor UPF改变保持业务持续
10
© ZTE Corporation. All rights reserved
增强的会话和业务连续性
多宿主PDU会话的会话管理模型
UL-CL的会话管理模型
5GC
Subscrib er data
Policy
UDM
AMF
SMF
PCF
SMF
N1
N2
PDU session authentication/authorization
PCF Selection
Session management policy establishment/modification
UPF Selection
Session management policy modification