【5G核心网】5GC核心网之网元AMF
AMF 基础
AMF: 接入及移动性管理功能 Access and Mobility Management Function TS 29518,以下功能:
- -终止RAN CP接口(N2) Termination of RAN CP interface (N2)
- -终止NAS(N1),NAS加密和完整性保护 Termination of NAS (N1), NAS ciphering and integrity protection
- -注册管理 Registration management
- -连接管理 Connection management
- -可达性管理 Reachability management
- -移动性管理 Mobility Management
- -合法拦截 Lawful intercept
- -为UE和SMF之间的SM消息提供传输 Provide transport for SM messages between UE and SMF
- -用于路由SM消息的透明代理 Transparent proxy for routing SM messages
- -接入身份验证 Access Authentication
- -接入授权 Access Authorization
- -提供UE和SMSF SMS消息的传输 Provide transport for SMS messages between UE and SMSF
- -安全锚功能(SEAF) Security Anchor Functionality (SEAF) as specified in TS 33.501
- -监管服务的定位服务管理 Location Services management for regulatory services
- -为UE和LMF之间以及RAN和LMF之间的位置服务消息提供传输 Provide transport for Location Services messages between UE and LMF as well as between RAN and LMF
- -用于与EPS互通的EPS 承载 ID分配 EPS Bearer ID allocation for interworking with EPS
- -UE移动事件通知 UE mobility event notification
- -支持控制面CIoT 5GS优化 Support for Control Plane CIoT 5GS Optimisation
- -支持用户面CIoT 5GS优化 Support for User Plane CIoT 5GS Optimisation
- -提供外部参数 Provisioning of external parameters (Expected UE Behaviour parameters or Network Configuration parameters).
- -支持特定的网络切片认证和鉴权 Support for Network Slice-Specific Authentication and Authorization
相当于 4GMME 的移动性管理功能,增加了 NAS 透传功能, 包括注册管理,连接管理,可达性管理,移动性管理,接入鉴权,接入授权
N1 UE <--> AMF NAS
N2 AN <--> AMF NGAP TS 38.413 [34] AN 节点和 AMF 之间的应用层协议
Service Name |
Service Operations |
Operation Semantics |
Example Consumer(s) |
Namf_Communication |
UEContextTransfer |
Request/Response |
Peer AMF |
RegistrationStatusUpdate |
Request/Response |
Peer AMF |
|
CreateUEContext |
Request/Response |
Peer AMF |
|
ReleaseUEContext |
Request/Response |
Peer AMF |
|
N1MessageNotify |
Subscribe/Notify |
Peer AMF, LMF, PCF |
|
N2InfoNotify |
LMF, AMF |
||
N1N2MessageSubscribe |
PCF |
||
N1N2MessageUnSubscribe |
PCF |
||
N1N2MessageTransfer |
Request/Response |
Peer AMF, SMF, SMSF, LMF, PCF |
|
N1N2TransferFailureNotification |
Subscribe/Notify |
SMF, SMSF, LMF |
|
NonUeN2MessageTransfer |
Request/Response |
Peer AMF, LMF, CBCF, PWS-IWF |
|
NonUeN2InfoSubscribe |
Subscribe/Notify |
CBCF, PWS-IWF |
|
NonUeN2InfoUnSubscribe |
CBCF, PWS-IWF |
||
NonUeN2InfoNotify |
LMF, CBCF, PWS-IWF |
||
EBIAssignment |
Request/Response |
SMF |
|
AMFStatusChangeSubscribe |
Subscribe / Notify |
SMF, PCF, NEF, SMSF, UDM |
|
AMFStatusChangeUnSubscribe |
Subscribe / Notify |
SMF, PCF, NEF, SMSF, UDM |
|
AMFStatusChangeNotify |
Subscribe / Notify |
SMF, PCF, NEF, SMSF, UDM |
|
Namf_EventExposure |
Subscribe (see NOTE) |
Subscribe/Notify |
NEF, SMF, UDM |
Unsubscribe (see NOTE) |
Subscribe/Notify |
NEF, SMF, UDM |
|
Notify |
Subscribe/Notify |
NEF, SMF, UDM |
|
Namf_MT |
EnableUEReachability |
Request/Response |
SMSF |
ProvideDomainSelectionInfo |
Request/Response |
UDM |
|
Namf_Location |
ProvidePositioningInfo |
Request/Response |
GMLC |
EventNotify |
Subscribe / Notify |
GMLC |
|
ProvideLocationInfo |
Request/Response |
UDM |
|
NOTE: A subscription applies for one UE, group of UE(s) or any UE. |
1. Namf_communication 服务
Namf_communication 开启 NF 与 UE 通信,可以通过 N1 NAS 消息,或者通过 AN(支持 UE 和非 UE),该服务允许 NF 和 UE AN 通信定义如下:
- 提供为传输到 UE 的 N1 消息的服务操作
- 允许网元从 UE 为指定的 N1 消息的通知订阅以及取消订阅
- 允许网元从 AN 关于指定信息的通知订阅和取消订阅
- 提供用于向 AN 发起 N2 消息的服务操作
- 安全上下文管理
- UE 信息管理以及传输
- - UEContextTransfer
- - RegistrationStatusUpdate
- - N1N2MessageTransfer (UE Specific)
- - N1N2TransferFailureNotification (UE Specific)
- - N1N2MessageSubscribe (UE Specific)
- - N1N2MessageUnsubscribe (UE Specific)
- - N1MessageNotify (UE Specific)
- - N2InfoNotify (UE Specific)
- - NonUeN2MessageTransfer
- - NonUeN2InfoSubscribe
- - NonUeN2INfoUnsubscribe
- - N2InfoNotify
- - EBIAssignment
- - CreateUEContext
- - ReleaseUEContext
- - AMFStatusChangeSubscribe
- - AMFStatusChangeUnsubscribe
- - AMFStatusChangeNotify
1.1. API Definitions
{apiRoot}/<apiName>/<apiVersion>/<apiSpecificResourceUriPart>
- The {apiRoot} shall be set as described in 3GPP TS 29.501 [5].
- The <apiName> shall be "namf-comm".
- The <apiVersion> shall be "v1".
- The <apiSpecificResourceUriPart> shall be set as described in clause 6.1.3
Figure 6.1.3.1-1: Resource URI structure of the Namf_Communication API
Resource name |
Resource URI |
HTTP method or custom operation |
Description (Mapped Service Operations) |
Individual ueContext |
/ue-contexts/{ueContextId} |
||
PUT |
CreateUEContext |
||
/ue-contexts/{ueContextId}/release |
release |
ReleaseUEContext |
|
/ue-contexts/{ueContextId}/assign-ebi |
assign-ebi |
EBIAssignment |
|
/ue-contexts/{ueContextId}/transfer |
transfer |
UEContextTransfer |
|
/ue-contexts/{ueContextId}/transfer-update |
transfer-update |
RegistrationStatusUpdate |
|
n1N2Message collection |
/ue-contexts/{ueContextId}/n1-n2-messages |
POST |
N1N2MessageTransfer |
N1N2 Subscriptions Collection for Individual UE Contexts |
/ue-contexts/{ueContextId}/n1-n2-messages/subscriptions |
POST |
N1N2MessageSubscribe |
N1N2 Individual Subscription |
/ue-contexts/{ueContextId}/n1-n2-messages/subscriptions/{subscriptionId} |
DELETE |
N1N2MessageUnSubscribe |
n1N2Message transfer status notification callback |
{n1N2MessageTransferFailureNotifyUrl} (NF Service Consumer provided callback reference) |
POST |
N1N2Transfer Failure Notification |
subscriptions collection |
/subscriptions |
POST |
AMFStatusChangeSubscribe |
individual subscription |
/{subscriptionId} |
PUT |
AMFStatusChangeSubscribe |
DELETE |
AMFStatusChangeUnSubscribe |
||
Non UE N2Messages collection |
/non-ue-n2-messages/transfer |
transfer |
NonUEN2MessageTransfer |
Non UE N2Messages Subscriptions collection |
/non-ue-n2-messages/subscriptions |
POST |
NonUEN2InfoSubscribe |
Non UE N2 Message Notification Individual Subscription |
/non-ue-n2-messages/subscriptions/{n2NotifySubscriptionId} |
DELETE |
NonUEN2InfoUnsubscribe |
Table 6.1.3.1-1: Resources and methods overview
1.2 UE Context Operations
1.2.1 UEContextTransfer
UE 发起注册或者移动注册触发 UEContextTransfer,NF(网元)服务消费者设置原因属性 “INIT_REG” / "MOBI_REG",以及包括完成性保护注册请求消息,也会触发 UEContextTransfer
当目标 AMF接收注册请求,其 UE 的 5G-GUTI 和正在服务的 AMF 不一样,也就是与上次注册的 AMF 更改了,新 AMF 向旧 AMF 发起 UEContextTransfer 获取 UE 上下文,比如 UE 的 SUPI 和 MM 上下文
1.2.2 RegistrationStatusUpdate
1.2.3 CreateUEContext
1.2.4 ReleaseUEContext
1.3 UE Specific N1N2 Message Operations
1.3.1 N1N2MessageTransfer
NF 服务使用者使用 N1N2MessageTransfer 服务操作通过以下步骤,通过 AMF 将 N1 和/或 N2 信息传输到 UE 和/或 5G-AN:
- 网络触发的服务请求(请参阅3GPP TS 23.502 [3]的第4.2.3.3节)
- PDU会话建立(请参阅3GPP TS 23.502 [3]的4.3.2节)
- PDU会话修改(请参见3GPP TS 23.502 [3]的第4.3.3节)
- PDU会话版本(请参阅3GPP TS 23.502 [3]的4.3.4节)
-
Resource URI: {apiRoot}/namf-comm/<apiVersion>/ue-contexts/{ueContextId}/n1-n2-messages
1.4 Non-UE N2 Message Operations
1.5 AMF Status Change Operations
1.5.1 AMFStatusChangeSubscribe
NF 服务使用者使用此服务操作来订阅 AMF 的状态更改。在以下过程中使用 AMFStatusChangeSubscribe 服务操作:
- AMF 计划的删除程序(请参阅3GPP TS 23.501 [2],第5.21.2.2节)
1.5.1.1 Creation of a subscription
此服务操作将创建一个订阅,以便 NF 服务使用者可以在 AMF 的状态更改时请求通知。
Resource URI:{apiRoot}/namf-comm/<apiVersion>/subscriptions
2. Namf_EventExposure Service
AMF 可以作为服务生产者提供此服务,以使 NF 能够自己或代表另一个 NF 订阅事件通知并获得事件通知。 已知的服务使用者是 NEF,SMF,UDM。 另见 3GPP TS 23.502 [3]的第4.15.1、4.15.3.2、4.15.4.2和5.2.2.3.1节。
Namf_EventExposure Service 提供以下事件:
- Event: Location-Report
- Event: Presence-In-AOI-Report
- Event: Time-Zone-Report
- Event: Access-Type-Report
- Event: Registration-State-Report
- Event: Connectivity-State-Report
- Event: Reachability-Report
- Event: Communication-Failure-Report
- Event: UEs-In-Area-Report
- Loss-of-Connectivity
3.1 Subscribe
NF服务消费者(例如,NEF)使用该服务操作来为一个 UE,一组 UE 或任何 UE 订阅事件。
3.1.1 Creation of a subscription
订阅服务操作由 NF 服务使用者(例如 NF NEF)调用。 NEF在需要创建订阅以监视至少一个与 AMF相 关的事件时,针对 AMF。 NF 务使用者可以订阅一个订阅中的多个事件。 订阅可以与一个 UE,一组 UE 或任何 UE 相关联。
3. Namf_MT Service
Namf_MT服务允许 NF 请求与向目标 UE 发送 MT 信令或数据的能力有关的信息。 以下是此 NF 服务的关键功能
- 如果 UE 处于空闲状态并在进入 CM-CONNECTED 状态后响应其他 NF,则寻呼 UE。
- 如果 UE 处于连接状态,则响应请求者 NF。
- 向消费者 NF 提供 IMS 语音的终止域选择信息。
3.1 EnableUEReachability
在以下过程中使用 EnableUEReachability 服务操作:
- NAS上的MT SMS处于CM-IDLE状态(请参阅3GPP TS 23.502 [3],条款4.13.3.6),或处于CM-CONNECTED状态(请参阅3GPP TS 23.502 [2],条款4.13.3.7)。
3.2 ProvideDomainSelectionInfo
NF 服务消费者(例如UDM)将调用 ProvideDomainSelectionInfo 服务操作以获取用于终止 IMS 语音域选择的 UE 信息,包括以下信息:
- 指示在 PS 会话上支持 IMS 语音;
- 与 UE 的最后一次无线电联系的时间戳;
- 当前 Accss type 和 RAT type
4. Namf_Location Service
NF 服务使用者将 Namf_Location 服务用于请求 AMF 以发起定位请求并提供位置信息。 它还用于随后向 NF 服务使用者通知位置更改事件。 以下是此 NF 服务的关键功能:
- 允许 NF 请求目标 UE 的当前地理测量和可选的城市定位。
- 允许 NF 通知与紧急会话相关的事件信息。
- 允许 NF 请求与目标 UE 的位置相对应的网络提供的位置信息(NPLI)和/或本地时区。
4.1 ProvidePositioningInfo
在以下过程中使用 ProvidePositioningInfo 服务操作:
- 没有 UDM 查询的 5GC-MT-LR 过程(请参阅3GPP TS 23.502 [3],第4.13.5.2条)
- 5GC-MT-LR 过程(请参阅3GPP TS 23.502 [3],第4.13.5.3条)
- 从 NG-RAN 切换紧急会话的位置连续性(请参阅3GPP TS 23.502 [3],第4.13.5.7条)
4.2 EventNotify
在以下过程中使用 EventNotify 服务操作:
- 5GC-NI-LR 程序(请参阅3GPP TS 23.502 [3]第4.13.5.1条)
- 从 NG-RAN 切换紧急会话的位置连续性(请参阅3GPP TS 23.502 [3],第4.13.5.7条)
4.3 ProvideLocationInfo
ProvideLocationInfo 服务操作允许 NF 服务使用者(例如UDM)请求目标 UE 的网络提供的位置信息(NPLI)。
名词解释:
SCTP,Stream Control Transmission Protocol
PLMN,Public Land Mobile Network 公共陆地移动网 ,一般特指某个运营商的网络覆盖区域
MCC,Mobile Country Code
MNC,Mobile Network Code
GUAMI,Globally Unique AMF Identifier 全球唯一的 AMF 标识符 <GUAMI> = <MCC><MNC><AMF Identifier>
TAI,Tracking Area Identity 跟踪区域标识
GUTI,Globally Unique Temporary UE Identity 全局唯一的临时UE标识,目的减少在通信中显示使用UE的永久性标识,提升安全性
SUPI,Subscription Permanent Identifier 用户的唯一永久身份标志
LMF, Location Management Function
参考:
TS 29.518 5G System; Access and Mobility Management Services; Stage 3(Release 15)
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