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5G核心网网络
健壮性增强方案研究
0引言1网络功能增强解决方案
随着通信网络的IP化和云化演进，网络故障的影1.1AMF主备网元用户动态数据热备功能
响范围扩大。当发生网络故障时，故障点可能对大量AMF主备网元之间保持用户动态数据的同步，发
用户业务形成“堰塞湖”效应，并在故障解除时触发瞬生主备倒换后，备用网元有用户动态数据，用户无需
间的信令冲击。为了降低网络故障的影响、减少信令重新注册，无注册浪涌信令，减少对各网元的信令冲
风暴的产生，需进一步增强网元功能，提升网络健壮击。
性。本文主要对AMF主备网元用户动态数据热备功正常工作状态，AMF将用户上下文状态数据同时
能和5GC免UDM惯性运行功能进行研究，提出5GC网保存到其备份AMF中。当AMF故障后，周边网元把
元功能增强方案。用户消息发送给备份AMF，备份AMF查询用户上下文
——————————状态数据，继续处理用户业务流程，从而保障了业务
收稿日期：2023-03-22连续性。同时，由于UE不用重新注册就能使业务继
642023/05/DTPT
续，无注册浪涌信令，减少了对各网元的信令冲击。其他5GC网元发起2类，其中RAN侧主动发起的业务
周边网元发送至AMF的消息包括从RAN发起和流程如图1所示。
gNodeBAMF1AMF2NRFSMF
①NGSETUPRESPONSE［GUAMI1，BackupAMFName=AMF2］
②Nnrf_NFManagement-NFRegister［backInfoAMFFailure=GUAMI1］
③用户接入及业务处理
④UEContextSync
⑤N1N2Message［AMF1］
判定故障
⑥N1N2Message［AMF1］
⑦N1N2Message［new5G-GUTlI，newAMFUENGAPID］
⑧NsmfPDUSessionUpdateSMContextRequest［UE1］
--
⑨后续此UE的业务在备份AMF2进行处理
图1RAN主动发起的业务流程
a）为AMF1（原AMF）配置备份的AMF2（备份Heartbeat保活机制的更新消息，NRF识别并判定
AMF），AMF1将ServedGUAMI以及BackupAMF信息AMF1故障。NRF向订阅了原AMF状态的NF发送状
下发给gNodeB。AMF2通过NF注册流程将其备份的态变更通知消息（原AMF故障）。周边NF如SMF、PCF
GUAMI保存到NRF中，供其他NF获取。等在本地没有备份AMF信息的情况下，可向NRF执行
b）用户接入网络并进行业务流程处理。AMF1在AMF发现流程，用于获取原AMF的备份AMF信息。
业务处理流程中，将用户上下文状态数据同步到c）周边NF如SMF、PCF等在需要
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