NSSF 网络切片选择功能
NSSF(Network Slice Selection Function,网络切片选择功能):负责根据入网 UE 提供的 NSSAI(Network Slice Selection Assistance Information)或 S-NSSAI 判断应该为 UE 提供哪个网络切片的服务,进而决定由哪个 AMF 为该 UE 提供接入服务。
选择服务 UE 的一组网络切片实例。
确定服务 UE 的一组 AMF。
确定配置/允许的 NSSAI,需要的话,映射到用户签约的 S-NSSAI。
NF Services
网络切片的选择
NSSAI 和 S-NSSAI 标识
NSSAI
S-NSSAI
网络切片的选择流程
网络切片的选择由 NSSF 来协同完成。
UE 对网络切片的选择涉及两个关键过程,一个是 UE 注册流程,一个是 PDU Session 建立流程。
用户开户时,签约数据中会包含用户支持的切片信息(例如切片 A、B、C,其中 A 和 B 被标记为 “default”,“default” 表示在终端不携带切片信息时,网络侧默认用户支持接入的切片。UE 侧存储在 USIM 卡,网络侧存储在 UDM)。
终端初次入网注册时,不会在用户面建立 QoS Flow,所以终端未携带切片信息,AMF 将本地配置的切片信息与从 UDM 获取的用户签约数据中的切片信息进行匹配。
如果 AMF 本地配置的切片信息包含签约的默认切片信息,则 AMF 判断可以为终端提供对应切片服务,在注册响应消息中携带用户在当前网络下可以使用的切片 A、B。
如果 AMF 本地配置的切片信息中不包含签约的默认切片信息,则 AMF 判断自身不能为终端提供对应切片服务,AMF 查询 NSSF 获取可提供切片服务的其他 AMF 信息,NSSF 响应消息中携带为终端分配的切片配置信息。Target AMF 在注册响应消息中携带用户在当前网络下可以使用的切片 A、B。
用户激活业务时(例如,用户打开一个 APP)才会携带切片信息,终端会根据步骤 2 中的切片选择策略,选择对应的切片 ID(例如网络切片 A)进行业务触发,AMF 选择切片 A 对应的 SMF 为终端建立 PDU Session。
1、用户注册流程中的切片选择
在实际应用中,一个 UE 可能同时接入一个或多个网络切片,当 UE 发起注册流程时,接入网络(gNB)根据 UE 请求携带的 NSSAI(Network Slice Selection Assistance Information,网络切片选择辅助信息)来选择核心网络子切片的入口 AMF。NSSAI 包括切片/业务的类型和切片区分标识(Slice Differentiator),这些信息可以是标准定义的,也可以是运营商自定义的。
如果 UE 发起注册时,请求没有携带任何 NSSAI 信息,接入网将选择默认的 AMF 提供服务。默认的 AMF 将根据运营商的策略和用户签约信息进一步选择 Target AMF 提供服务。AMF 将与 AUSF 一同对 UE 进行鉴权,鉴权通过后,UE 成功注册到网络。UE 注册成功后,AMF 将向 UE 提供被允许的 NSSAI 和临时用户标识(Temporary User ID),后续 UE 将携带这些信息接入网络,网络根据临时用户标识可以得到之前服务的 AMF 信息。
2、PDU Session 建立流程中的切片选择
接下来,UE 可以发起业务请求,建立 UE 和 AMF 之间的信令连接,连接过程中或连接建立成功后,UE 和网络之间可以建立 PDU Session。
在建立 PDU Session 的过程中,AMF 应综合签约信息、本地策略以及 NSSAI 等信息选择合适的 SMF,SMF 进行 PDU Session 的鉴权,为 UE 分配 IP 地址,指定提供服务的 UPF 提供后续的用户平面服务等。会话建立成功后,AMF 将保存 SMF 和终端的对应关系,SMF 也会保存 AMF 和终端识别的对应关系,以便后续的网络交互。以上是 3GPP 网络切片选择、终端注册、连接建立和会话建立的基本框架。