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5G网络与4G互操作期间的5G-GUTI与4G GUTI相互映射

最近在分析一些5G SA测试的log,就随手对5G-GUTI与4G GUTI的映射关系相关内容做了个小结。贴上供大家参考,过些时候SA网络起来的话会用到很多相关流程。

在4G时代,针对4G与2G3G网络的互操作关系,3GPP定义了4G GUTI与2G3G的RAI和 P-TMSI的映射关系,而在5G时代首先定义了5G-GUTI与4G GUTI的映射关系。这些映射关系在UE于网络中的锚点变换后,新的网络仍然能够知晓该UE的信息并在UE接入新的系统时候RAN侧根据这些NAS的ID信息用于选择新的服务核心网网元使用(组pool)。所以还是至关重要的。 本文就对5G-GUTI与4G GUTI之间的映射关系做个小结。早期的EN-DC网络可能用不到,但是发展到SA,或者EN-DC与MR-DC联合组网时候就可能涉及4G/5G网络之间的互操作流程,那正是这个映射关系大显身手的时候。

首先是5G-GUTI,5G-GUTI的作用和4G中的GUTI类似,就是为了清晰无歧义地在5GS中对UE进行标识。

5G-GUTI由两部分组成:
  • 第一部分是AMF的标识;
  • 第二部分是对AMF中UE的标识;UE在AMF内部通过5G-TMSI标识。

而GUAMI(Globally Unique AMF Identifier)由MCC,MNC及AMFI组成。而AMFI由AMF Region ID,AMF Set ID和AMF Pointer组成。AMF Set ID在AMF Region内部唯一的标识AMF Set,而AMF Pointer在AMF Set内部表示一个或者多个AMF。这里需要注意的是当UE分配的5G-GUTI中AMF Point值代表多个AMF时候,AMF需要确定5G-GUTI中的5G-TMSI值在共享AMF Pointer内部并没有被分配使用。这个对保证AMF pointer范围内的UE唯一性是非常重要的。

另外还有一个唯一性的话题就是运营商在规划AMF Set ID和AMF Pointer组合的时候要保证其在AMF Region内部的唯一性。特别是AMF Region的设计有重叠区域时候,保证两者的组合必须唯一。

这里还有一个ID属于TMSI的一个变种,成为5G-S-TMSI,由AMF Set ID,AMF Pointer和5G-TMSI组成,用于寻呼paging之用。

综上所述,5G-GUTI是由GUAMI和5G-TMSI组成的。各个ID的组成结构如下:



再看看4G GUTI构造:



本文的主题就是上述两者在5G4G互操作时候的映射关系!

注意4G和GUTI之间是空格而不是横杠,因为5G的GUTI命名为5G-GUTI,而单独名字的GUTI就默认为是4G GUTI了。首先来看看从5G-GUTI映射到4G GUTI:这个场景是UE从5G AMF移动到MME时候发生,映射规则为:

UE中的映射操作:
















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