2.13 控制面负载控制，拥塞过载控制
2.13.1 概述
为了确保5GS系统的NF都运行在标称的容量下，为UE提供连接和必要的业务，5GS系统支持各种措施以保证它自身的安全性，尤其是在用户高峰或者极值场景下。这些措施包括支持负载均衡，过载控制和NAS级别的拥塞控制。当一个5GC NF容量超出正常值，它处理输入和输出的业务性能会有所下降的时候，被认为是处于过载状态。
2.13.2 AMF负载均衡和重均衡
AMF支持5G-AN和AMF之间的TNL关联的负载均衡和重均衡。AMF负载均衡功能用于保证UE接入合适的AMF,以达到AMF间的负荷均衡。该功能通过为每个AMF设置合适的权重因子，并在NGAP消息中将此权重因子通知给5G-AN,以便5G-AN通过权重因子进行负荷分担方式的选择同一个AMF集中的AMF来实现。
当AMF容量改变时，运营商可以修改AMF的权重因子并通知给5G-AN。如果AMFSet内出现某些AMF负荷过高时，可以通过负荷重均衡的方式降低对网络的影响。将同一个AMF Set中负荷高的AMF上的UE重定向到负荷低的AMF。如当UE处于CM-IDLE状态时,5G-AN根据源AMF指示的GUAMI和目标AMF的信息，将UE的initial NAS消息重定向给目标AMF。目标AMF重分配新的GUTI给重定向过来的UE。
2.13.3 AMF过载控制
AMF过载时通过NAS拥塞控制和N2过载控制来减轻拥塞程度。N2过载控制由AMF发送NGAP Overload Start消息给5G-AN,请求5G-AN执行：
（1）拒绝低优先级MO业务触发的RRC连接，如非紧急呼叫，非高优先级业务；或者
（2）拒绝捎带上行NAS信令的5G-AN信令连接请求；或者
（3）释放拥塞切片S-NSSAI相关的信令连接；或者
（4）只允许紧急呼叫和MT业务的信令连接请求；或者
（5）只允许高优先级业务和MT业务的信令连接请求。
当AMF处于过载状态时，AMF仍然需要尝试支持紧急呼叫和MPS业务。当AMF恢复正常负荷时，AMF可以触发overload stop流程。
AMF通过拒绝移动性管理请求消息，在拒绝消息中分配MM回退timer的方式，使得UE在定时器对应的时间内部发起MM流程，以减少对AMF的信令冲击。
2.13.4 SMF过载控制
SMF应具备避免和处理过载场景的机制，这可以包括以下措施：
（1）SMF过载控制可能会导致拒绝NAS的接入请求；
（2）SMF过载控制可能由于SMF的拥塞，UPF复位和重启，UPF的部分复位等触发。由于SMF的拥塞情况，SMF可以激活SMF过载控制，例如配置，UPF的重启或恢复条件，或特UPF的部分故障或恢复UPF；
（3）在异常情况下，如果SMF已经到了过载,SMF会触发NAS级别的拥塞控制,具体见2.13.5NAS拥塞控制，如果AMF被配置能够过载限制，SMF可以限制即时的业务。
2.13.5 NAS级别的拥塞控制
NAS级别拥塞控制一般可以应用在每个DNN,每个S-NSSAI每个DNN和S-NSSAI或者针对特定的UE组上。
通过向UE提供回退定时器来实现NAS级别拥塞控制。为了避免大量UE同时发起延迟请求，5GC应选择每个回退定时器值，以使延迟请求不同步。当UE接收到回退定时器时，UE不应发起拥塞控制的任何NAS信令，直到回退定时器到期或UE从网络接收到移动终止的请求，或者UE发起用于紧急服务或高优先级的访问。
AMF和SMF可以应用NAS级别拥塞控制，但不应对高优先级接入和紧急服务应用NAS级别拥塞控制。
2.13.5.1 一般NAS级别拥塞控制
在一般过载情况下，AMF可以使用任何5G-AN拒绝来自UE的NAS消息。当NAS请求被拒绝时，AMF可以发送移动性管理回退定时器，并且如果AMF维持UE上下文，则AMF可以存储每个UE的回退时间。在存储的回退时间到期之前，AMF可以立即拒绝来自UE的任何后续请求。当移动性管理回退定时器正在运行时，除了取消注册过程以及高优先级接入，紧急服务和移动终止服务之外，UE不应发起任何NAS请求。在任何此类注销程序之后，回退计时器继续运行。当移动性管理回退定时器正在运行时，如果UE已经处于CM-CONNECTED状态，则允许UE执行移动性注册更新。如果UE在移动性管理回退定时器运行时从AMF接收到寻呼请求或NAS通知消息，则UE应停止移动性管理回退定时器并启动服务请求过程或移动性注册更新过程。移动性管理回退定时器不应影响小区/RAT/接入类型和PLMN变化。Cell/RAT和TA更改不会停 止移动性管理回退计时器。移动性管理回退定时器不应是PLMN重选的触发器。当访问不是等效PLMN的新PLMN时，应停止回退定时器，具体要求遵照3GPPTS24.501相关定义。为了避免大量UE同时发起延迟请求，AMF应选择移动性管理回退定时器值，以便延迟请求不同步。当UE已经处于CM-CONNECTED状态时，AMF不应拒绝用于移动性注册更新的注册请求消息。
2.13.5.2 基于DNN的拥塞控制
基于DNN的拥塞控制的使用是用于避免和处理与具有特定DNN的UE相关联的NAS信令拥塞，而不管S-NSSAI UE和5GC都应支持提供基于DNN的拥塞控制的功能。SMF可以通过拒绝PDU会话建立请求消息或者PDU会话修改请求消息来向UE应用基于DNN的拥塞控制，该消息或者PDU会话修改请求消息除了针对特定DNN的3GPP PS数据关闭状态改变报告之外，具有回退定时器和相关的DNN。SMF可以通过使用回退定时器向UE发送PDU会话释放请求消息来释放属于拥塞的DNN的PDU会话。如果在PDU会话释放请求消息中设置了回退定时器，则不应设置原因“请求重新激活"。当在AMF激活基于DNN的拥塞控制时，例如，由OAM配置，AMF为携带SM消息的NAS传输消息提供NAS传输错误消息，并且在NAS传输错误消息中包括回退定时器和关联的DNN。当特定DNN 的回退定时器正在运行时，UE将不发送针对特定DNN的任何NAS消息。在接收到DNN的回退定时器时，UE应釆取以下动作，直到定时器到期：（1）如果与回退定时器相关联地提供DNN,则UE不应针对拥塞的DNN发起任何会话管理过程。UE可以发起针对其他DNN的会话管理过程。当UE移动到EPS时，UE不应为相应的APN发起任何会话管理过程；（2）如果没有与回退定时器相关联地提供DNN,则UE不应在没有DNN的情况下发起任何PDU会话类型的任何会话管理请求。UE可以发起针对特定DNN的会话管理过程；（3）小区/TA/PLMN/RAT改变，接入类型的改变不会停止回退定时器；（4）即使在回退定时器运行时，也允许UE发起用于高优先级接入和紧急服务的会话管理过程； 一即使在回退定时器运行时，也允许UE发起会话管理过程以向网络报告数据关闭状态变化；（5）如果UE在回退定时器运行时接收到针对拥塞的DNN的网络发起的会话管理请求消息，则UE 应停止与该DNN相关联的会话管理回退定时器并响应5GC。当回退定时器运行时，允许UE发起PDU会话释放过程（例如，发送PDU会话释放请求消息）。注：断开PDU会话时，UE不删除相关的回退定时器。UE应该为UE可以使用的每个DNN支持单独的回退定时器。为了避免大量UE同时发起延迟请求，5GC应选择回退定时器值，以使延迟请求不同步。基于DNN的会话管理拥塞控制适用于在控制平面中从UE发起的NAS SM信令。会话管理拥塞控制不阻止UE发送和接收数据或发起服务请求过程以激活朝向会话管理拥塞控制下的DNN的用户平面连接。
2.13.5.3 基于S-NSSAI的拥塞控制
基于S-NSSAI的拥塞控制的使用是用于避免和处理与UE相关联的NAS信令拥塞以用于特定S-NSSAI（1）如果S-NSSAI被确定为拥塞，则SMF可以针对包括S-NSSAI的SM请求向UE应用基于S-NSSAI的拥塞控制，并且提供回退定时器，以及相关联的S-NSSAI和可选的DNN；（2）SMF可以通过向UE发送PDU会话释放请求消息来释放属于拥塞的S-NSSAI的PDU会话，其中回退定时器仅与S-NSSAI相关联（即，没有特定的DNN）或者与S相关联。NSSAI和特定的DN；（3）如果在AMF处激活基于S-NSSAI的拥塞控制，例如，由0AM配置并且S-NSSAI被确定为拥塞，则AMF通过为UE提供针对UE的NAS传输错误消息来向UE应用基于S-NSSAI的拥 塞控制。携带SM消息并且在NAS传输错误消息中的NAS传输消息包括仅与S-NSSAI或与 S-NSSAI和特定DNN相关联的回退定时器；（4）在接收到具有关联的S-NSSAI和可选的DNN的回退定时器时，UE应釆取以下动作：（a）如果回退定时器仅与S-NSSAI相关联（即不与DNN相关），则UE不应为拥塞的S-NSSAI 启动任何会话管理程序，直到定时器停止或到期为止；（b）如果回退定时器与S-NSSAI和DNN相关联，则在定时器停止或到期之前，UE不应为该S-NSSAI和DNN的组合发起任何会话管理过程；（c）如果UE仅接收到针对拥塞的S-NSSAI的网络发起的会话管理请求消息（即，没有特定 的DNN）,而仅与S-NSSAI相关联的回退定时器正在运行，则UE应该将其停止-关闭 计时器并响应5GC；（d）如果UE在与S-NSSAI和DNN相关联的回退定时器正在运行时接收到针对拥塞的S-NSSAI和特定DNN的网络发起的会话管理请求消息，则UE应该停止该回退定时器并 且回应5GC；（e）小区/TA/PLMN/RAT改变,接入类型的改变不会停止S-NSSAI的回退定时器或S-NSSAI和DNN的任何组合；（f）即使当与S-NSSAI相关联的回退定时器正在运行时，也允许UE发起用于S-NSSAI的高优先级接入和紧急服务的会话管理过程；（g）即使当与S-NSSAI相关联的回退定时器或S-的组合时，也允许UE发起会话管理过程以报告S-NSSAI或S-NSSAI和DNN的组合的数据关闭状态变化。NSSAI和DNN正在运行。当回退定时器运行时，允许UE发起PDU会话释放过程（例如，发送PDU会话释放请求消息）。注1:当断开PDU会话时，UE不删除相关的回退定时器.UE应为每个S-NSSAI以及UE可能使用的S-NSSAI和DNN的每个组合支持单独的回退定时器。当UE从5GS移动到EPS时，具有关联的S-NSSAI和可选的DNN的回退定时器不应用于会话管理过程。注2:允许UE在EPS中针对特定APN发起ESM过程，并且如果APN在EPS中拥塞，则MME可以如3GPPTS 23.401中所规定的那样向UE发送用于APN的ESM回退定时器。为了避免大量UE同时发起延迟请求，5GC应该为基于S-NSSAI的拥塞控制选择回退定时器的值,以使延迟的请求不同步。基于S-NSSAI的拥塞控制不阻止UE发送和接收数据或发起服务请求过程以激活属于拥塞控制下的S-NSSAI的用户平面连接。
2.13.5.4 特定组的NAS级别拥塞控制
特定于组的NAS级别拥塞控制适用于特定的UE组。在5GC执行特定组的NAS级别拥塞控制。AMF和SMF可以对与内部组标识符相关联的UE应用NAS级别拥塞控制，对UE没有影响。
2.14 网络能力开放
外部开放分为监控能力、参数配置能力和策略/计费能力。监控能力用于监控UE在5G系统中的特定事件，并通过NEF将这些监控信息向外部开放；参数配置能力允许外部第三方应用提供在5G系统 中用于UE的信息；策略/计费能力用于根据第三方应用请求执行UE的QoS和计费策略。监控能力可以开放的监控事件，是和5G系统移动性管理相关的事件。NEF收到外部第三方应用的监控请求，向5G各NF订阅特定的监控事件，各NF启动监控事件检测，检测到事件后上报监控事件给NEF, NEF上报第三方应用。监控事件包括：参数配置能力允许外部第三方应用通过NEF为5G NF提供预期的UE行为信息。配置信息包括预 期UE移动性信息和通信特征信息。NEF认证和授权第三方应用，接收应用提供的参数配置信息，将此 信息作为签约数据通过UDM存储到UDR,并分发给使用这些信息的NF。预期UE行为信息的每个参 数指示有效时间，时间指示预期的UE行为参数何时到期，当有效时间过期时，相关的NF删除其关联 的预期UE行为参数。策略/计费能力允许外部第三方应用通过NEF接收策略和计费请求，通知各NF执行特殊策略和计费方式。该能力可用于针对UE会话进行特定的QoS或优先级处理或PFD等策略，并可指配计费方和计费费率。NEF也可开放SMF选择UPF的路由策略，用于边缘计算和切片选择。
关注楼主