5G核心网协议自学系列 | 支持存储UE无线能力

Posted 2022-03-18 一个热爱编程的通信人

概述

AMF应支持UE的无线能力，在23501的5.4.4.1：UE radio capability information storage in the AMF定义。UE的无线能力对应的参数是UE Radio Capability，包含了UE所支持的一些无线能力信息（例如Power class：手机功率等级等）。

该信息是由gNB找UE去要，然后通过N2接口上报给AMF。AMF应支持本地存储UE的无线能力。另外，当UE在AMF侧进入去注册态后，AMF应删除UE的无线能力。

Q1：为什么要存在AMF侧？意义何在？

A1：存在AMF侧的目的，是因为UE的无线能力可能是海量信息，将该信息存储在AMF侧可以降低空口的开销。这样，当UE每次发生CM-IDLE到CM-Connected状态转换时，gNB通过N2接口从AMF侧取过来就可以了。而无需找UE去要。规范原文是：“Consequently, this information can be sufficiently large that it is undesirable to send it across the radio interface at every transition of UE CM state in the AMF from CM- IDLE to CM- CONNECTED. To avoid this radio overhead, the AMF shall store the UE Capability information during CM-IDLE state for the UE and RM-REGISTERED state for the UE”

Q2：gNB通过哪个N2消息从AMF取回UE的无线能力？

A2：AMF可以通过两个N2消息：INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST或者UE RADIO CAPABILITY CHECK REQUEST将UE的无线能力发给gNB。

Q3：如果AMF发生变化，UE的无线能力会在AMF间传递吗？

A3：会。AMF负责维护UE的无线能力。当AMF发生重选或切换时需要传递给新的AMF。

规范原文：“The AMF receives the UE Radio Capability within a UE CAPABILITY INFO INDICATION message and then the AMF shall store the UE Radio Capability information and transfer it to the target AMF during an inter AMF mobility procedure.”和“The UE Radio Capability is maintained in the core network, even during AMF reselection。”

Q4：gNB怎样获取UE无线能力？

A4：gNB可以通过N2接口（从AMF）或者通过空口（从UE）。规范原文：“The RAN stores the UE Radio Capability information, received in the N2 message or obtained from the UE, for the duration of the UE staying in RRC connected or RRC Inactive state.”

Q5：gNB什么时候会去找UE要无线能力？

A5：如果AMF发给gNB的N2消息：INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST或UE RADIO CAPABILITY CHECK REQUEST中没有UE无线能力，并且gNB自己本地也没有UE的无线能力。那gNB就通过空口找UE去要。要到了以后通过N2接口消息：UE RADIO CAPABILITY INFO INDICATION发给AMF。规范原文：“If the AMF sends N2 REQUEST (i.e. INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST or UE RADIO CAPABILITY CHECK REQUEST) message to NG-RAN without UE Radio Capability information in that message and there is no UE Radio Capability information available in RAN, this triggers the RAN to request the UE Radio Capability from the UE and to upload it to the AMF in the N2 UE RADIO CAPABILITY INFO INDICATION message.”

Q6：具体信令流程和消息是怎样的？

A6：具体流程在TS38413的8.14节：UE Radio Capability Management Procedures中定义。

UE无线能力的传递过程如下图所示：

gNB上报UE无线能力的具体消息是UE RADIO CAPABILITY INFO INDICATION。在TS38413的9.2.13.1节中定义。其中有一个必选参数UE Radio Capability就是UE的无线能力。

UE Radio Capability参数又在9.3.1.74节定义。规范提到，该参数的原始数据实际上来自TS38331的UERadioAccessCapabilityInformation消息。如下所示：

检查项和检查点

检查项：在5G注册流程中，AMF能正确给gNB发Initial Context Setup Request消息，并触发UE找UE要UE Radio Capability，并且能将从gNB上报的UE Capability Info Indication消息中提取出UE Radio Capability，并存储到本地。

检查点：直接看包检查。以下是一个实际的UE Capability Info Indication消息举例。