5G信令上下文管理分析指導(dǎo)書(shū)

5G信令上下文管理分析指導(dǎo)書(shū)\o""3.1初始上下文建立過(guò)程\o""3.2UE上下文修改過(guò)程\o""3.3UE上下文釋放過(guò)程初始上下文建立過(guò)程UE建立RRC成功后，通過(guò)INITIALUEMESSAGE觸發(fā)初始上下文建立過(guò)程。RRC建立成功后，UE向gNodeB發(fā)送RRCSetupComplete，攜帶selectedPLMN-Identity、registeredAMF、s-nssai-list和NAS消息。gNodeB為UE分配專用的RAN-UE-NGAP-ID，根據(jù)selectedPLMN-Identity、registeredAMF、s-nssai-list選擇AMF節(jié)點(diǎn)，然后將RRCSetupComplete消息中攜帶的NAS消息通過(guò)InitialUeMessage發(fā)送給AMF。gNodeB透?jìng)鱑E和AMF之間的NAS直傳消息，完成IDENTITY查詢、鑒權(quán)、NAS安全模式和注冊(cè)過(guò)程。詳見(jiàn)本文"REF_ZH-CN_TOPIC_0176292941\r\h7REF_ZH-CN_TOPIC_0176292941-chtext\hNAS流程"章節(jié)。AMF向gNodeB發(fā)送InitialContextSetupReq消息，啟動(dòng)初始上下文建立過(guò)程。僅當(dāng)InitialContextSetupReq消息中未攜帶UERadioCapabilityIE時(shí)，在安全模式過(guò)程完成后，gNodeB才會(huì)向UE發(fā)送UECapabilityEnquiry消息，發(fā)起UE能力查詢過(guò)程，對(duì)應(yīng)\o""步驟7~\o""步驟9。否則，后續(xù)流程跳過(guò)\o""步驟7~\o""步驟9。僅當(dāng)InitialContextSetupReq消息中攜帶了PDUSessionResourceSetupRequestListIE時(shí)，在UE能力查詢過(guò)程完成后，gNodeB才會(huì)向UE下發(fā)經(jīng)過(guò)加密與完整性保護(hù)的RRCReconfiguration消息，指示UE建立SRB2和DRB，對(duì)應(yīng)\o""步驟10和\o""步驟11。否則，后續(xù)流程跳過(guò)\o""步驟10和\o""步驟11。gNodeB向UE發(fā)送SecurityModeCommand消息，通知UE啟動(dòng)完整性保護(hù)和加密過(guò)程。UE根據(jù)SecurityModeCommand消息指示的完整性保護(hù)和加密算法，派生出密鑰，然后向gNodeB回復(fù)SecurityModeComplete消息。此后，啟動(dòng)上行加密。步驟5~步驟6更多處理細(xì)節(jié)詳見(jiàn)本文“REF_ZH-CN_TOPIC_0176906891\r\h3.1.1REF_ZH-CN_TOPIC_0176906891-chtext\h安全模式過(guò)程”子章節(jié)。gNodeB向UE發(fā)送UECapabilityEnquiry消息，發(fā)起UE能力查詢過(guò)程。UE向gNodeB回復(fù)UECapabilityInformation消息，攜帶UE能力信息。gNodeB向AMF發(fā)送UECapabilityInfolnd消息，透?jìng)鱑E能力。步驟7~步驟9更多處理細(xì)節(jié)詳見(jiàn)本文“REF_ZH-CN_TOPIC_0176906892\r\h3.1.2REF_ZH-CN_TOPIC_0176906892-chtext\hUE能力查詢過(guò)程”子章節(jié)。gNodeB向UE下發(fā)RRCReconfiguration消息，指示建立SRB2和DRB（DataRadioBearer）。UE收到RRCReconfiguration消息后，開(kāi)始建立SRB2和DRB無(wú)線承載。建立成功后向gNodeB回復(fù)RRCReconfigurationComplete消息。步驟10~步驟11更多處理細(xì)節(jié)詳見(jiàn)本文“REF_ZH-CN_TOPIC_0176292522\r\h4REF_ZH-CN_TOPIC_0176292522-chtext\h會(huì)話管理”章節(jié)。gNodeB向AMF回復(fù)InitialContextSetupRsp消息。----結(jié)束安全模式過(guò)程gNB收到來(lái)自AMF的InitialContextSetupReq消息后，啟動(dòng)UE初始上下文建立過(guò)程，第一步就是啟動(dòng)安全模式子過(guò)程。gNB按照如下方式協(xié)商UEAS層安全算法和密鑰：輸入：gNB側(cè)支持的完保和加密算法通過(guò)MOgNBCipherCapb和MOgNBIntegrityCapb配置；AMF通過(guò)INITIALCONTEXTSETUPREQUEST攜帶UE支持的安全能力(UESecurityCapabilitiesIE）;AMF通過(guò)INITIALCONTEXTSETUPREQUEST攜帶安全密鑰信息(SecurityKeyIE）。處理：gNB基于UE支持的安全能力和基站安全能力，協(xié)商得到最高優(yōu)先級(jí)安全算法；gNB基于AMF下發(fā)的安全密鑰信息，派生出RRC和UP面使用的加密密鑰和完整性保護(hù)算法密鑰。輸出：完整性保護(hù)算法及密鑰（同時(shí)適用于RRC和UP面）加密算法及密鑰（同時(shí)適用于RRC和UP面）gNB為本端建立的RB承載PDCP協(xié)議實(shí)體配置相應(yīng)的加密參數(shù)和完整性參數(shù)及密鑰。gNB開(kāi)始使能RRC完整性保護(hù)算法。gNB向UE發(fā)送SecurityModeCommand消息，該消息立即啟動(dòng)完整性保護(hù)，消息中包含加密算法和完整性保護(hù)算法選擇；gNB發(fā)送完SecurityModeCommand消息后，開(kāi)始使能RRC下行加密功能；UE收到SecurityModeCommand消息后，開(kāi)始使能RRC完整性保護(hù)算法和下行解密功能。UE收到SecurityModeCommand消息后，根據(jù)消息中的算法選擇派生密鑰，校驗(yàn)消息中的MAC-I，然后返回SecurityModeComplete消息（含MAC-I）給gNB。UE發(fā)送完SecurityModeComplete消息后，開(kāi)始使能RRC上行加密功能；gNB收到SecurityModeComplete消息后，開(kāi)始使能RRC上行解密功能。----結(jié)束UE能力查詢過(guò)程gNB收到來(lái)自AMF的InitialContextSetupReq消息后，啟動(dòng)UE初始上下文建立過(guò)程，如果消息中未攜帶UERadioCapabilityIE，則會(huì)啟動(dòng)UE能力查詢子過(guò)程。gNB通過(guò)UEcapabilityenquiry過(guò)程查詢UE能力，查詢成功后，通過(guò)NG-C將UE能力傳遞給AMF保持，以便下次接入直接使用。gNB向UE發(fā)送UECapabilityEnquiry消息，發(fā)起UE能力查詢過(guò)程。由于5GUE能力非常巨大，gNB一般只會(huì)查詢感興趣的頻段能力，UE基于此進(jìn)行過(guò)濾上報(bào)。UE向gNodeB回復(fù)UECapabilityInformation消息，攜帶UE能力信息。gNodeB向AMF發(fā)送UECapabilityInfolnd消息，透?jìng)鱑E能力。----結(jié)束【擴(kuò)展閱讀】gNB在如下場(chǎng)景都可能發(fā)起UEcapabilityenquiry過(guò)程：?UE接入后，當(dāng)AMF發(fā)起的初始上下文建立請(qǐng)求（INITIALCONTEXTSETUPREQUEST）但未攜帶UE能力時(shí)；UE接入后，當(dāng)AMF發(fā)起的初始上下文建立請(qǐng)求（INITIALCONTEXTSETUPREQUEST）攜帶了UE能力，但是不包括接入小區(qū)及其鄰區(qū)所屬頻段的能力時(shí)；UE重建成功后，當(dāng)gNB保存的UE能力不包括重建目標(biāo)小區(qū)及其鄰區(qū)所屬頻段的能力時(shí)；UE恢復(fù)成功后，當(dāng)gNB保存的UE能力不包括重建目標(biāo)小區(qū)及其鄰區(qū)所屬頻段的能力時(shí)；UE切換入成功后，當(dāng)gNB保存的UE能力不包括重建目標(biāo)小區(qū)及其鄰區(qū)所屬頻段的能力時(shí)；AMF向gNB發(fā)起UE能力檢查請(qǐng)求（UECAPABILITYCHECKREQUEST）未攜帶UE能力，且gNB當(dāng)前也未保存UE能力時(shí)；關(guān)鍵消息解讀NGAPINITIALCONTEXTSETUPREQUESTINITIALCONTEXTSETUPREQUEST消息定義參見(jiàn)3GPP38.413，關(guān)鍵IE摘錄如下：IEPresence取值范圍含義說(shuō)明備注...UEAggregateMaximumBitRateOAMBR，非GBR類(lèi)型的QoSFlow的上下行訂閱參數(shù)，當(dāng)PDUSessionResourceSetupRequestListIE存在時(shí)，該信元必帶。>UEAggregateMaximumBitRateDownlinkMBitRate>UEAggregateMaximumBitRateUplinkMBitRatePDUSessionResourceSetupRequestListO可選信元，指示伴隨初始上下文建立過(guò)程一起建立的PDU會(huì)話列表>PDUSessionResourceSetupRequestItem1..<maxnoofPDUSessions>允許建立的最大PDU會(huì)話個(gè)數(shù)：協(xié)議定義的規(guī)格是256，HUAWEI支持的規(guī)格是8>>PDUSessionIDM>>...>>PDUSessionResourceSetupRequestTransferMUESecurityCapabilitiesMUE支持的加密和完保算法>NREncryptionAlgorithmsM>NRIntegrityProtectionAlgorithmsM>...SecurityKeyMBITSTRING(SIZE(256))安全密鑰UERadioCapabilityOUE無(wú)線能力...NGAPINITIALCONTEXTSETUPRESPONSEINITIALCONTEXTSETUPRESPONSE消息定義參見(jiàn)3GPP38.413，關(guān)鍵IE摘錄如下：IEPresence取值范圍含義說(shuō)明備注...PDUSessionResourceSetupResponseListO建立成功的PDU會(huì)話列表>PDUSessionResourceSetupResponseItem1..<maxnoofPDUSessions>>>PDUSessionIDM>>PDUSessionResourceSetupResponseTransferMPDUSessionResourceFailedtoSetupListO建立失敗的PDU會(huì)話列表>PDUSessionResourceFailedtoSetupItem1..<maxnoofPDUSessions>>>PDUSessionIDM>>PDUSessionResourceSetupUnsuccessfulTransferM...RRCSecurityModeCommandSecurityModeCommand消息定義參見(jiàn)3GPP38.331，關(guān)鍵IE摘錄如下：IEPresence取值范圍含義說(shuō)明備注securityConfigSMCMSecurityConfigSMC>securityAlgorithmConfigMSecurityAlgorithmConfig>>cipheringAlgorithmMENUMERATED{nea0,nea1,nea2,nea3,spare4,spare3,spare2,spare1,...}加密算法，適用于所有SRB和DRB>>integrityProtAlgorithmOENUMERATED{nia0,nia1,nia2,nia3,spare4,spare3,spare2,spare1,...}完保算法，適用于所有SRB和DRB...關(guān)鍵信元解讀：cipheringAlgorithmgNB配置給UE的加密算法，取{UE所支持的加密能力，基站配置的加密算法}交集。integrityProtAlgorithmgNB配置給UE的完整性保護(hù)算法，取{UE所支持的完整性保護(hù)能力，基站配置的完整性保護(hù)算法}交集。RRCSecurityModeCompleteSecurityModeComplete消息定義參見(jiàn)3GPP38.331。RRCUECapabilityEnquiryUECapabilityEnquiry消息定義參見(jiàn)3GPP38.331，關(guān)鍵IE摘錄如下：IEPresence取值范圍含義說(shuō)明備注ueCapabilityEnquiryMUECapabilityEnquiry-IEs>ue-CapabilityRAT-RequestListMSEQUENCE(SIZE(1..maxRAT-CapabilityContainers))OFUE-CapabilityRAT-Request>>UE-CapabilityRAT-Request>>>rat-TypeMENUMERATED{nr,eutra-nr,eutra,spare1,...}指示需要查詢哪些制式的UE能力>>>capabilityRequestFilterOForrat-Typesettonr:theencodingofthecapabilityRequestFilterisdefinedinUE-CapabilityRequestFilterNR.指示需要查詢特定制式下哪些頻段組合能力RRCUECapabilityInformationUECapabilityInformation消息定義參見(jiàn)3GPP38.331。UE上下文修改過(guò)程5GC通過(guò)UE上下文修改過(guò)程來(lái)更新UE-AMBR、安全密鑰、尋呼輔助信息和AMFUENGAPID更新等字段內(nèi)容。AMF