5GC--UE注册类型

时间：2023-03-29 16:45:45

在了解核心网注册类型之前，我们先明确下几个关键概念！

IMSI：

  • 移动国家码（MCC）由三位数组成。 MCC 唯一标识移动用户所在国家/地区;
  • 移动网络码（MNC）由两个或三个数字组成，用于 3GPP 网络应用。 MNC 识别移动用户的归属PLMN。 MNC 的长度（两位或三位）取决于 MCC 的值。 不推荐在单个 MCC 区域内混合使用两位和三位 MNC 代码。
  • 标识 PLMN 内的移动用户的移动用户标识号（MSIN）。

5GC--UE注册类型

SUPI（用户永久性标识）

全球唯一的5G用户永久标识符（SUPI），在UDM/UDR中进行配置。

注：SUPI是5G概念，相当于LTE中的IMSI，格式和大小与IMSI等同，但是和IMSI不同的是，该用户永久身份信息永远不会出现的空口上，出现在空口上的都是SUCI。

SUCI（隐私保护标识符）

5GC--UE注册类型

  • SUPI类型（SUPI Type）：范围0到7。它标识了SUCI中隐藏的SUPI的类型。定义了以下值：
    0：IMSI
    1：网络特定标识符（NSI）
    2：全局线路标识符（GLI）
    3：全球电缆标识符（GCI）
    4至7：备用值，以备将来使用
  • 归属网络标识符（Home Network Identifier）：用来标识用户的归属网络
    1.当SUPI类型为IMSI的时候，归属网络标识符由两部分组成：
    移动国家码（MCC）：由三位十进制数字组成，MCC唯一标识了移动用户的注册国家；
    移动网络码（MNC）：由两个或三个十进制数字组成，MNC标识了移动用户的归属PLMN或SNPN。
    2.当SUPI类型是NSI、GLI或GCI时，归属网络标识符由一个长度可变的字符串组成，表示了IETF RFC 7542[126]第2.2条中规定的域名。
  • 路由标识符（Routing Indicator）：由归属网络运营商分配的1到4位十进制数字组成，并在USIM中提供，允许与归属网络标识符一起将SUCI网络信令路由到能够服务于用户的AUSF和UDM实体。
    路由标识符中的每个十进制数字都是有意义的（例如，“012”与“12”意义不同）。如果USIM或ME上未配置路由标识符，则该数据字段应设置为值0（即仅由一个十进制数字“0”）。
  • 保护方案标识符（Protection Scheme Identifier）：范围0~15，它代表了空方案、非空方案或者 HPLMN定义的保护方案。如果SUPI类型是GLI、GCI时，则应使用空方案。
  • 归属网络公钥标识符（Home Network Public Key Identifier）：由0到255之间的值组成。它表示由HPLMN或SNPN提供的公钥，用于标识用于SUPI保护的密钥。核心网需要找到对应的私钥来解密获取SUPI。当且仅当使用空保护方案时，此数据字段应设置为值0。
  • 保护方案输出（Scheme Output）：由长度可变的字符串或十六进制数字组成，取决于所使用的保护方案。在空方案和SUPI类型为IMSI的情况下，Scheme Output就是IMSI中的MSIN部分。

5G-GUTI(5G Globally Unique Temporary UE Identity )

5G全局唯一的临时UE标识，5G系统下使用5G-GUTI的目的是减少在通信中显示使用UE的永久性标识，提升安全性。5G-GUTI由两部分组成： <5G-GUTI> = <5G-TMSI>

  • 第一部分标识是由哪个AMF分配的5G-GUTI =
  • 第二部分表示UE在AMF内唯一的id。 =

5G-S-TMSI

5G-GUTI的缩短形式，引入5G-S-TMSI是为了使空口信令消息更小，提升空口效率。例如寻呼时，只需要用5G-S-TMSI寻呼移动台即可。

5G-GUTI到GUTI（4G）的映射

5GC--UE注册类型

5G的SUCI、SUPI、5G-GUTI使用场景及关系

5GC--UE注册类型
1、UE初始注册时，根据HN Public Key把SUPI加密成SUCI，并发送初始注册请求
2、AMF转发SUCI给AUSF和UDM进行认证，并获取解密后的SUPI
3、AMF根据SUPI生成一个5G-GUTI，并保存映射关系，用于下次注册或PDU会话请求，并通知UE注册完成
4、下一次注册请求，UE使用5G-GUTI发送注册请求：
AMF根据5G-GUTI找到SUPI，使用SUPI完成认证
AMF根据5G-GUTI找不到对应的SUPI，AMF再向UE请求SUCI，根据SUCI重新进行认证
5、只有在成功激活NAS安全性后，AMF才能向UE发送新的5G-GUTI
6、在从UE接收到“初始注册”或“移动性注册更新”或“定期注册更新”类型的注册请求消息时，AMF应该在注册过程中向UE发送新的5G-GUTI
7、在接收到UE响应于寻呼消息而发送的服务请求消息时，AMF将向UE发送新的5G-GUTI。这个新的5G-GUTI应在当前的NAS信令连接被释放之前发送。（注1：实际情景中要比上述情况更频繁地重新分配5G-GUTI，例如在收到来自UE的Service Request消息而非网络触发。）
8、当UE处于CM-IDLE时，AMF可以延迟向UE提供新的5G-GUTI，直到下一个NAS事务。

UE一般注册流程 （TS 23.502）

5GC--UE注册类型

UE注册类型：

  • 初始注册
    registration type：initaial registration（1）
    5G mobile identity type：SUCI（1）
    5GC--UE注册类型

  • 移动性注册
    registration type：mobility registration updating（2）
    5G mobile identity type：5G-GUTI（2）
    5GC--UE注册类型

  • 周期性注册
    registration type：periodic registration updating (3)
    5G mobile identity type：5G-GUTI（2）
    5GC--UE注册类型

  • 紧急注册 （【TS 33.501 10.2.2.2】）
    处于有限服务状态（LSM）的UE通过发起注册过程来请求紧急服务，该注册过程具有注册将接收紧急服务的指示，称为紧急注册。

参考资料：
TS 23.501
TS 23.502
TS 33.501

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