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1.1.2.2 AMF选择
gNB收到RRCSetupComplete消息,根据RRC层包含5G-S-TMSI或GUAMI来对NAS消息进行路由。AMF选择的具体的规则如下:
1)如果UE既没有提供GUAMI或5G-S-TMSI,又没有提供NSSAI信息(如:UE使用SUCI进行注册),则gNB根据RAT类型将Registration Request消息路由到default AMF;
2)如果UE提供了GUAMI或5G-S-TMSI,也提供NSSAI信息,如果gNB根据GUAMI或5G-S-TMSI能匹配到合适的AMF,则将Registration Request消息路由到该AMF;如果根据GUAMI或5G-S-TMSI没有匹配到合适的AMF,根据NSSAI信息选择一个AMF,将注册消息路由到该AMF;
3)如果消息中UE只提供了NSSAI信息,则根据NSSAI信息选择AMF,并将注册消息路由到该AMF。
4)其它匹配不到合适AMF的情况,根据RAT路由到default AMF。
注:****
3GPP TS 23.501和中国移动的5G路由组织规范,在AMF选择部分都使用了Requested NSSAI作为AMF选择的参数。从上面介绍的RRC信令交互部分的内容和Uu接口协议栈可以知道,在这里使用Requested NSSAI,个人感觉并不准确。因为Requested NSSAI是NAS消息层的概念,gNB并不理解NAS消息的内容,根本无法使用NAS消息中包含的内容。gNB能够利用的只有UE的NAS层传递给RRC层的NSSAI信息,而RRC层的NSSAI信息可以是Requested NSSAI也可以是Allowed NSSAI。
1.1.2.3 gNB转发Registration Request消息给AMF
gNB选择完AMF后,向AMF发送INITIAL UE MESSAGE(初始N2消息)。为该UE分配一个唯一的RAN UE NGAP ID,也包含在INITIAL UE MESSAGE消息中。gNB从选择的AMF,且该AMF可用的TNL associations中,选择一个可以用于发送初始消息的TNL associations(TNL Association的权重因子为0的,不能用于初始N2消息的发送),为该UE创建NGAP UE-TNLA-binding,并通过选定的TNL association转发该UE的消息到AMF。
TNL Association应该就是SCTP层的Association,第一个TNL Association在gNB上电后,根据配置的IP地址和端口号与AMF建立Association,后续如果需要增加TNL Association时,AMF需要向5G-AN发送AMF CONFIGURATION UPDATE消息,该消息中包含增加TNL Association的IP地址和端口号。TNL Association最多可以创建32个。
INITIAL UE MESSAGE只用于发送上行的第一条NAS消息。后续的NAS消息使用UPLINK NAS TRANSPORT。既然两条消息都用于传输上行NAS消息,为什么会有这个区别?我们先来看这两条消息的定义。
INITIAL UE MESSAGE消息的定义:
UPLINK NAS TRANSPORT消息的定义:
从上面两条消息的定义可以看出来INITIAL UE MESSAGE只需要包含gNB本侧的RAN UE NGAP ID,而UPLINK NAS TRANSPORT需要知道gNB和AMF两侧的UE NGAP ID才能进行通信,这个两个字段又都是必选字段。所以3GPP定义了两条消息。在gNB和AMF之间第一回合的交互中,互相知道了对方的UE NGAP ID后才能使用UPLINK NAS TRANSPORT消息传递NAS消息。对于传输下行NAS消息的DOWNLINK NAS TRANSPORT不存在这样的问题,因为gNB发送完第一条INITIAL UE MESSAGE消息后已经将本侧的RAN UE NGAP ID带给了AMF。
注:**** * 在INITIAL UE MESSAGE消息中还包含Allowed NSSAI IE,规范的解释:If the Allowed NSSAI IE is included in the INITIAL UE MESSAGE message the AMF shall use the IE as defined in TS 23.502 [10].,但是在TS 23.502中并没有明确指出该IE的使用场景。那么什么情况下会在INITIAL UE MESSAGE消息中包含Allowed NSSAI呢?按正常的逻辑,Allowed NSSAI是在注册请求完成后,AMF下发给UE的Registration Accept才会有Allowed NSSAI,而这里在初始N2消息中就包含Allowed NSSAI,相当奇怪了。*
经过仔细查找,发现在注册过程中如果AMF出现重选的场景下,如果需要RAN转发初始注册请求可能会在INITIAL UE MESSAGE中出现Allowed NSSAI。初始AMF和UDM、NSSF已经交互完成得到了切片相关的信息,此时如果初始AMF不能为UE服务,而目标AMF和初始AMF不在同一个AMF Set,此时可能就需要RAN(gNB)转发注册请求。AMF发送Reroute NAS Request消息给gNB,gNB发现在该消息中存在Allowed NSSAI,会在发送给目标AMF的Initial UE Message消息中包含Allowed NSSAI IE和Source to Target AMF Information Reroute IE。