2.15 支持虚拟化架构
2.15.1 概述
（1）网络功能实例可以部署为完全分布式、完全冗余、无状态且完全可扩展的NF实例。可以在多个位置提供服务且在每个位置可以提供多个执行实例。
这种部署类型不需要通过增加或删除NF实例来支持冗余和可扩展性。AMF在这种部署选择下可以使用使能器，如增加TNLA、删除TNLA、TNLA释放和将NGAP UE绑定到相同AMF上一个新的TNLA。
（2）网络功能实例也可以部署为多个网络功能实例在一个NF集合中,该NF集合提供完全分布式、完全冗余、无状态和可扩展性。
这种部署类型可以支持通过增加NF实例或删除NF实例支持冗余和可扩展性。AMF在这种部署选 择下可以使用使能器，如增加AMF和TNLA、刪除AMF和TNLA、TNLA释放并且将NGAPUE绑定到相同AMF集中不同AMF的一个新的TNLA。
SEPP虽然不是一个网络功能实例，也可以部署为完全分布式、完全冗余、无状态且完全可扩展。同时，也可以选择上述部署选择中的一些概念或任何概念的组合来部署。
2.15.1 N2架构
2.15.1.1 TNL关联
5G-AN节点应支持和每个AMF关联多个TNL的能力，即AMF名称。
AMF应支持将每个TNL关联的权重提供给5G-AN节点。
AMF应支持请求5G-AN节点增加或删除TNL关联。
AMF应支持指示5G-AN节点用于UE关联信令的TNL关联集合和用于非UE关联信令的TNL关联集合。
注：用于UE关联的TNL集合和用于非UE关联的TNL集合可以是重叠的或完全不同的。
2.15.1.2 NGAP UE和TNLA的绑定
当UE处于CM连接状态时,除非由AMF明确的改变或释放，否则5G-AN节点应维护相同的NGAP UE和TNLA的绑定（即对UE使用相同的TNL关联、相同的NGAP关联）。AMF应能够在UE处于CM连接态时，在任何时候更新NGAP UE和TNLA的绑定（即改变UE绑定的TNL）。AMF应支持在响应5G-AN的N2消息时更新NGAP UE和TNLA的绑定（即,改变UE的TNL关联），比如给5G-AN节点响应不同的TNL关联。
AMF应能够在UE处于CM连接态时的任何时刻，命令5G-AN节点释放NGAP UE和TNLA的绑定，同时维护N3（用户面连接）。
2.15.1.3 N2 TNL关联选择
5G-AN节点应考虑以下因素为初始N2消息选择AMF的TNL关联，例如：N2 INITIAL UE
MESSAGE：
（1）候选TNL关联的可用性；
（2）候选TNL关联的权重。
AMF可以使用任何用于非UE管理信令的TNL关联用于N2寻呼流程。
2.15.3 AMF管理
2.15.3.1 AMF添加/更新
新的AMF可以添加到AMF集中，AMF和GUAMI间的关联可以通过如下流程创建和/或更新：（1）AMF应能够将新的或更新的GUAMI动态更新到NRF中，提供GUAMI和AMF的映射信息。GUAMI和AMF的关联发布给NRF。另外，为了处理例行维护和失败，AMF可以选择提供备份AMF的信息，即如果指示的GUAMI关联的AMF不可用时，作为备份AMF。基于上述信息，一个GUAMI可以和一个AMF关联，同时可以可选的有一个备份AMF用于计划移除和/或另一个（相同或不同）备份AMF用于失败；（2）更新成功后，NRF考虑将新的和/或更新的GUAMI作为AMF发现的结果提供给请求方。请求方可以是其他控制面网络功能。新的AMF信息应发布并在DNS系统中提供。允许5G-AN发现AMF并和所需的AMF建立关联。N2建立流程应允许AMF集中的AMF向5G-AN节点发布相同的AMF Pointer和/或区分AMF Pointer的值。为了支持传统EPC核心网络实体（如MME）发现AMF并和AMF交互，AMF相关信息应发布并在DNS系统中可用。进一步的，应将GUMMEI和GUAMI编码空间进行区分避免重叠值，以便MME没有歧义的发现AMF。
2.15.3.2 AMF计划移除流程
2.15.3.2.1 部署UDSF的AMF计划移除流程
AMF可以按如下流程移除服务：
（1）如果网络中部署了UDSF,AMF将注册UE的上下文保存在UDSF中。UE的上下文包括AMF UENGAPID,该值在每个AMF集内唯一。为了AMF计划移除流程优雅的工作，每AMF集内的5G-S-TMSI应是唯一的。如果对于特定的UE仍有正在进行的事务（如N1流程），AMF将UE上下文保存在UDSF中直到正在进行的事务完成；
（2）AMF将其自身从NRF中注销，并指示原因为AMF计划移除。
注1:假设来自旧的AMF的UE上下文中包括和对端控制面网络功能的所有订阅事件。
注2：在AMF移除之前，过载控制机制可以用于减少正在进行的事务数量。
通过GUAMI标识的AMF应能通过该AMF上配置的GUAMI通知5G-AN它将不再用于处理事务。当收到AMF（通过GUAMI标识）不可用的指示后，5G-AN应采取如下动作：
（1）通过GUAMI标识的AMF应能通过该AMF上配置的GUAMI通知5G-AN它将不再用于处理事务。当收到AMF（通过GUAMI标识）不可用的指示后，5G-AN应采取如下动作：
（2）如果5G-AN指示在NGAP建立流程中支持定时器功能，AMF可以包含一个额外的标识，用于指示AMF将对于处于CM连接态的UE,基于UE级别重新绑定或释放NGAP UE和TNLA的绑定关系。如果AMF包含了这个标识并且5G-AN支持定时器机制，5G-AN启动一个定时器来控制NGAP UE和TNLA绑定的释放。在定时器超时前或直到AMF释放或重新绑定NGAP UE和TNLA,AN不会为后续UE的事务选择新的AMF直到定时器超时，5G-AN释放每个UE的NGAP UE和AMF的TNLA的绑定，对于后续的N2消息当N2消息需发送时，5G-AN 应从AMF集中选择一个不同的AMF。
注3:对于处于CM连接态的UE,在指示该AMF不可用于处理UE事务后，同时包含了AMF基于UE级别释放NGAP UE和TNLA的绑定标识，AMF可以触发NGAPUE关联到相同AMF集中不同AMF的可用TNLA,或者使用3GPP TS 23.502定义的基于UE释放NGAPUE和TNLA绑定同时请求AN维护N3（用户面连接）和UE上下文信息。
注3:对于处于CM连接态的UE,在指示该AMF不可用于处理UE事务后，同时包含了AMF基于UE级别释放NGAP UE和TNLA的绑定标识，AMF可以触发NGAPUE关联到相同AMF集中不同AMF的可用TNLA,或者使用3GPP TS 23.502定义的基于UE释放NGAPUE和TNLA绑定同时请求AN维护N3（用户面连接）和UE上下文信息。
（3）如果操作中未包含这个标识，对于处于CM连接态UE,5G-AN将此作为请求释放每个UE的 NGAP UE和对应AMF的TNLA关联，同时维护N3（用户面连接）和UE上下文信息。对于后续的N2消息，如果需要发送时，5G-AN应选择相同AMF集中的不同AMF。
（4）对于处于CM空闲态的UE,当后续从CM空闲态返回且5G-AN收到一个初始NAS消息，该消息通过5G S-TMSI或GUAMI指向已标识为不可用的AMF,5G-AN应从相同的AMF集中选择一个不同的AMF并转发初始NAS消息。如果5G-AN无法从相同AMF集中选择一个AMF,则5G-AN选择其他新的AMF,详细见3GPPTS 23.501描述。
AMF上配置的GUAMI不再用于处理事务时，通过GUAMI标识的AMF应能够通知已订阅该事件的其他对端控制面网络功能。
如果控制面网络功能在NRF注册订阅AMF不可用的通知功能，NRF应能通知已订阅的网络功能接收通过GUAMI标识的AMF将不可用于处理事务的通知。当收到AMF不可用的通知，其他控制面网络功能应釆取如下动作：
（1）控制面网络功能应标记这个AMF （通过GUAMI）不可用并在后续MT事务选择AMF时不考 虑该AMF,直到控制面网络功能学习到它可用了（如作为NF发现结果的一部分或通过NF 状态通知给NRF）；
（2）标记这个AMF不可用，同时不改变和这个AMF绑定的UE的状态（该AMF之前服务的UE在网络中仍保持注册状态）和AMF集信息；（3）对于已和该AMF绑定的UE,当对端控制面网络功能需要发起和已标记不可用AMF间的事务时，控制面网络功能应选择AMF集中另一个AMF并转发事务和旧的GUAMI。新的AMF从UDSF中获取UE的上下文。如果控制面网络功能需要发送绑定旧的AMF的通知给新的AMF,控制面网络功能应将Notification Address中的旧的AMF信息替换为新的AMF信息，并在后续通信时使用这个Notification Address。注4:如果控制面网络功能未订阅接收AMF不可用的通知（直接从AMF或通过NRF获取），控制面网络功能会尝试向旧的AMF转发事务，在特定尝试次数后发现AMF不可用。控制面网络功能应从相同AMF集中选择另一个AMF并转发事务和旧的GUAMI。新的AMF从UDSF获取UE上下文并处理事务。（1）当UE有事务传输时，新选择的AMF基于SUPI、5G-GUTI或AMF UE NGAP ID从UDSF中 获取UE上下文，并处理UE消息，如果需要时更新UE的5G-GUTI。对于处于CM连接态的UE,也可以向5G-AN更新和新AMF UE NGAP ID关联的NGAP UE；（2）当UE有事务传输时，新选择的AMF将自身的信息更新给对端网络功能（在旧的AMF上订阅了AMF不可用通知）；（3）如果AMF意识到一个不同的AMF为UE服务（通过执行其他方法），如果需要的话，AMF将UE的上行N2信令重定向到那个AMF,或者拒绝对端控制面网络功能的事务，原因为已经选择了新的AMF。对端控制面网络功能重新发送事务到新的AMF；注5:这里指的是5G-AN节点选择了一个AMF,同时控制面网络功能选了另一个AMF。也指控制面网络功能同时为UE选择AMF的场景。（4）如果UE处于CM空闲态，并且新的AMF未获取UE上下文，新AMF从旧的AMF集中选择一个可用的AMF。选择的AMF从UDSF中获取UE上下文并将UE上下文提供给新的AMF。如果新的AMF未获取UE上下文，AMF可能会强制UE执行初始注册。
2.15.3.2.2 未部署UDSF的AMF计划移除流程
AMF可以按如下步骤退出服务：
（1）AMF可以将UE上下文按照相同的GUAMI值分组，转发给相同AMF集中的目标AMF,包括用于重定向UE MT事务的源AMF名称。UE上下文包括基于AMF集的唯一AMF UE NGAP ID。为保证AMF计划移除流程优雅的工作，5G-S-TMSI应在AMF集中唯一。如果对于特定的UE仍有正在进行的事务（如N1流程），AMF在正在进行的事务完成后将UE上下文转发给目标AMF；
（2）AMF从NRF注销并指示由于AMF计划移除。
注1:假设来自旧的AMF的UE上下文中包括和对端控制面网络功能的所有订阅事件。
注2：在AMF移除之前，过载控制机制可以用于减少正在进行的事务数量。
AMF应能够指示5G-AN该AMF将不再用于处理事务，包含这个AMF上配置的GUAMI和对应的目标AMF。目标AMF应能够向5G-AN更新由旧的GUAMI服务的UE现在将由新的AMF服务。目标AMF提供就的GUAMI值，5G-AN可以用此来定位旧AMF服务的UE上下文。当收到旧AMF不可用的指示后，5G-AN应釆取如下动作：
（1）5G-AN应标识该AMF不可用并在后续N2事务选择AMF时不考虑该AMF,直到5G-AN获取到该AMF可用（如作为服务发现结果的一部分或通过配置）。关联的GUAMI标记为不可用；
（2）如果5G-AN在NGAP建立过程中指示支持定时器功能，AMF可以包含一个额外的标识，用于指示AMF将基于UE级别重新绑定或释放NGAP UE和TNLA的绑定关系。如果AMF包含了这个标识并且5G-AN支持定时器机制5G-AN启动一个定时器来控制NGAP UE和TNLA绑定的释放。在定时器超时前或直到AMF释放或重新绑定NGAP UE和TNLA,5G-AN不会为后续UE的事务选择新的AMF。直到定时器超时,5G-AN释放每个UE的NGAP UE和AMF的TNLA的绑定，对于后续的N2消息,5G-AN使用指向目标AMF（使用替换旧的不可用AMF）的GUAMI,转发N2消息到对应的目标AMF；
注3:对于处于CM连接态的UE,在指示该AMF不可用于处理UE事务后，同时包含了AMF基于UE级别释放NGAP UE和TNLA的绑定标识，AMF可以触发NGAPUE关联到相同AMF集中不同AMF的可用TNLA,或者使用3GPP TS 23.502定义的基于UE释放NGAPUE和TNLA绑定同时请求AN维护N3（用户面连接）和UE上下文信息。
（3）如果操作中未包含这个标识，对于处于CM连接态UE,5G-AN将此作为请求释放每个UE的NGAP UE和对应AMF的TNLA关联，同时维护N3（用户面连接）和UE上下文信息。对于后续的N2消息，5G-AN基于目标AMF（替换旧的不可用AMF）的GUAMI解析，转发N2消息到对应的目标AMF；（4）对于处于CM空闲态的UE,当后续从CM空闲态返回且5G-AN收到一个初始携带5G-S-TMSI或GUAMI的NAS消息，5G-AN基于目标AMF（替换旧的不可用AMF）的5G-S-TMSI或GUAMI解析，转发N2消息到对应的目标AMF；AMF不再用于处理事务时，AMF应能够通知已订阅该事件的其他对端控制面网络功能，通知中包含这个AMF上配置的GUAMI和对应的目标AMF。目标AMF应向控制面网络功能更新旧的GUAMI现在由目标AMF提供服务的信息。旧的AMF提供旧的GUAMI值给目标AMF,目标AMF使用该值定位到由旧的AMF服务的UE上下文。如果控制面网络功能在NRF注册需要接收AMF不可用通知时，NRF应能够通知网络功能接收通过GUAMI标识的AMF不再用于处理事务的通知（包含目标AMF）。在收到AMF不可用的通知后，其他控制面网络功能应采取如下动作：（1）标记这个AMF和其关联的GUAMI不可用，同时不改变和这个AMF绑定的UE的状态（该AMF之前服务的UE在网络中仍保持注册状态）和AMF集信息；（2）对于已和该AMF绑定的UE,当对端控制面网络功能需要发起和已标记不可用AMF间的事务且旧的不可用AMF已被目标AMF代替，控制面网络功能应将事务连同旧的GUAMI转发给目标AMF。如果控制面网络功能需要发送绑定旧的AMF的通知给新的AMF,控制面网络功能应将Notification Address中的旧的AMF信息替换为新的AMF信息，并在后续通信时使用 这个 Notification Address。注4:如果控制面网络功能未订阅接收AMF不可用的通知（直接从AMF或通过NRF获取），控制面网络功能会尝试向旧的AMF转发事务，在特定尝试次数后发现AMF不可用。当检测到AMF不可用时，标记AMF和其关联的GUAMI不可用。（1）即使在AMF通知目标AMF该AMF不可用后，仍允许该AMF处理正在进行的事务，目标AMF保留旧的GUAMI和旧的AMF一段配置的时间。在配置的时间内，如果目标AMF从对端控制面网络功能收到事务并且无法定位到UE的上下文，基于关联，目标AMF使用旧的AMF名字拒绝事务，并指示该AMF仅用于正在进行的事务。对端控制面网络功能仅将正在进行的事务重发到指示的AMF。对于后续的事务，对端控制面网络功能应使用目标AMF。当定时器超时后，目标AMF删除关联关系；（2）当UE有事务传输时,目标AMF使用SUPI、5G-GUTI或AMF UE NGAP ID定位UE上下文并处理UE事务,并在需要时向UE更新5G-GUTL对于处于CM连接态的UE,也可以向5G-AN更新和新AMF UE NGAP ID关联的NGAP UE；（3）目标AMF不应使用旧的GUAMI分配5G-GUTI。
2.15.3.2.3 AMF自动恢复流程
为了处理AMF失败（如，不影响UE）,AMF可以将UE上下文备份到UDSF,或基于GUAMI粒度备份到其他AMF上（对于特定的GUAMI作为备份AMF）。
注1：备份的频率取决于实现。
未部署UDSF的场景，对于每个GUAMI的备份AMF信息在AMF上配置。AMF将此信息在N2建立流程或首次和其发控制面网络功能交互时发送给5G-AN和其他控制面网络功能。
AMF失败场景，5G-AN/对端控制面网络功能检测到AMF失败或5G-AN/对端控制面网络功能从相同AMF集中其他AMF处收到AMF已经失败的通知，釆取如下处理：
（1）OAM从NRF注销该AMF并指示是由于AMF故障；
（2）5G-AN标记这个AMF是失败的，并且在明确收到AMF恢复的通知前不考虑选择该AMF；
（3）对于处于CM连接态的UE, 5G-AN考虑将故障检测或故障通知作为触发条件，来释放每个 UE的NGAPUE和相应的AMF的TNLA的绑定，同时维护N3 （用户面连接）和其他UE上 下文信息。对于后续的N2消息，如果故障AMF的备份AMF信息无法获得，当后续N2消息 需要发送给UE时，5G-AN应从相同AMF集中选择一个不同的AMF。如果故障AMF的备份AMF信息可以获得，5G-AN将N2消息转发给备份AMF；
注2:可以配置AMF集中的一个AMF发送故障通知消息。
（4）对于处于CM空闲态的UE,当后续从CM空闲态恢复并且5G-AN收到初始NAS消息通过S-TMSI或GUAMI指向已标记故障的AMF,如果故障AMF对应的备份AMF信息无法获得,5G-AN应从AMF集中选择一个不同的AMF并转发初始NAS消息。如果AMF集中没有其他可用的AMF,可以从相同AMF域中选择一个AMF。如果故障AMF对应的备份AMF信息可获得，5G-AN转发N2消息到备份的AMF；
（5）对端控制面网络功能认为该AMF不可用，但保留UE上下文；
（6）对于和故障AMF绑定的UE,当对端控制面网络功能需要发起面向AMF的事务时，如果故障AMF的备份AMF不可获得，控制面网络功能应从相同AMF集中选择另一个AMF并转发该事务和旧的GUAMI。如果故障AMF的备份AMF信息可以获得，控制面网络功能转发事务到备份AMF。如果控制面网络功能需要发送旧的AMF上已订阅的通知给新的AMF,控制面网络功能应将通知地址中的旧的AMF信息替换为新的AMF信息，并在后续的通信中使用这个通信地址；
（7）当5G-AN或控制面网络功能需要从相同AMF集中选择一个不同AMF时；（8）有UDSF部署场景，相同AMF集中的任何AMF都可以被选择；（9）没有UDSF部署的场景，备份AMF取决于故障AMF上的GUAMI。（1）有UDSF部署场景，当UE有事务传输时,新选择的AMF使用SUPK5G-GUTI或AMF UE NGAP ID从UDSF中获取UE上下文，并处理UE消息，需要时向UE更新5G-GUTI（2）对于未部署UDSF的场景，备份AMF（新选择的AMF）在检测到旧的AMF故障后，向对端控制面网络功能和5G-AN指示，故障AMF GUAMI对应的UE上下文现在由新选择的AMF 服务。备份AMF不应使用旧的GUAMI为由目标AMF服务的UE分配5G-GUTI。备份AMF使用GUAMI定位每个UE的上下文。（3）当UE有事务传输时，新AMF向对端网络功能（订阅接收旧的AMF不可用通知）更新新AMF 的信息。（4）如果新AMF意识到一个不同的AMF为UE服务（通过执行特殊的方式），它将重定向上行N2信令到哪个AMF,或者拒绝对端控制面网络功能的事务，原因为已经完成新的AMF选择。对端控制面网络功能可以等待新的AMF更新信心并向新的AMF重发事务。注3:上述指5G-AN节点选择了一个AMF,同时其他控制面网络功能选择了另一个AMF的场景。也指不同控制面网络功能选择了不同AMF的场景。注4：假设旧的AMF中UE上下文包括对端控制面网络功能的所有订阅事件。（5）如果UE处于CM空闲态并且新的AMF无法获取UE上下文，新的AMF从旧的AMF集中选择一个可用的AMF。选出的AMF从UDSF获取UE上下文并将UE上下文提供给新的AMF。如果新的AMF未收到UE上下文，它可以强制UE执行初始注册流程。注5:上述N2 TNL关联选择和AMF管理应用于已选的PLMN。
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