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【5G核心网】5GC核心网之网元UDM

2023-05-16

    UDM，Unified Data Management，统一数据管理功能，支持一下功能：

   -  3GPP AKA身份验证凭证的生成

   -  用户标识处理（例如5G系统中每个用户的SUPI的存储和管理）

   -  支持取消隐藏受隐私保护的用户标识符（SUCI）

   -  基于签约数据的接入认证（例如漫游限制）

   -  UE 服务的 NF 注册管理（例如，为 UE 存储服务 AMF，为  UE PDU 会话存储服务 SMF）

   -  支持服务/会话连续性（通过保持 SMF / DNN 进行中的会话分配）

   -  MT-SMS 交付支持

   -  合法拦截功能（特别是在出站漫游情况下，其中UDM是LI的唯一联系点）

   -  签约管理

   -  SMS 管理

 

    在5GC内，UDM通过基于Nudm服务的接口向AMF，SMF，SMSF，NEF，GMLC，NWDAF和AUSF提供服务

Figure 4.1-1: Reference model – UDM

                                                          

UDM 提供的服务

    - Nudm_SubscriberDataManagement Service

    - Nudm_UEContextManagement Service

    - Nudm_UEAuthentication Service

    - Nudm_EventExposure Service

    - Nudm_ParameterProvision Service

    - Nudm_NIDDAuthorization

    - Nudm_MT

 

1. Nudm_SubscriberDataManagement 服务

{apiRoot}/<apiName>/<apiVersion>/<apiSpecificResourceUriPart>

- The {apiRoot} shall be set as described in 3GPP TS 29.501 [5].

- The <apiName> shall be "nudm-sdm".

- The <apiVersion> shall be "v2".

- The <apiSpecificResourceUriPart> shall be set as described in clause 6.1.3.

  Figure 6.1.3.1-1: Resource URI structure of the nudm-sdm API 

                                   

    对于 Nudm_SubscriberDataManagement 服务，定义了以下服务操作：

    - Get

    - Subscribe

    - ModifySubscription

    - Unsubscribe

    - Notification

    - Info

    消费者 NF（AMF，SMF，SMSF）使用 Nudm_SubscriberDataManagement 服务，通过 Get 服务操作从 UDM 检索与消费者NF 相关的 UE 单独的签约数据

   1.1 Get

    支持使用 Get 服务操作的以下过程：

    - Slice Selection Subscription Data Retrieval

    - Access and Mobility Subscription Data Retrieval

    - SMF Selection Subscription Data Retrieval

    - Session Management Subscription Data Retrieval

    - SMS Subscription Data Retrieval

    - SMS Management Subscription Data Retrieval

    - UE Context in SMF Data Retrieval

    - UE Context in SMSF Data Retrieval

    - Retrieval Of Multiple Data Sets

    - Identifier Translation

    - Shared Subscription Data Retrieval

    - Trace Data Retrieval

                                   

  1.1.1  Slice Selection Subscription Data Retrieval

    NF 服务消费者（例如，AMF）将 GET 请求发送到代表 UE 的已签约 NSSAI 的资源，其中查询参数指示 supported-features 和/或 plmn-id。该请求包含UE的身份（/ {supi}），请求的信息的类型（/ nssai）和查询参数（supported-features，plmn-id）。

    Resource URI: {apiRoot}/nudm-sdm/{apiVersion}/{supi}/nssai

Figure 5.2.2.2.2-1: Requesting a UE's NSSAI

                                                             

  1.1.2 Access and Mobility Subscription Data Retrieval

    NF服务使用者（例如AMF）向UDM发送请求，以接收UE的接入和移动签约数据。该请求包含 UE 的身份（/ {supi}），请求的信息的类型（/ am-data）和查询参数（supported-features，plmn-id）。

    Resource URI: {apiRoot}/nudm-sdm/{apiVersion}/{supi}/am-data

Figure 5.2.2.2.3-1: Requesting a UE's Access and Mobility Subscription Data

    此资源表示 SUPI 的已签约访问和移动性数据。 注册后由 AMF查 询。

Table 6.1.3.5.3.1-1: URI query parameters supported by the GET method on this resource

 

Table 6.1.3.5.3.1-3: Data structures supported by the GET Response Body on this resource

 

Table 6.1.6.2.4-1: Definition of type AccessAndMobilitySubscriptionData

 

  1.1.3 SMF Selection Subscription Data Retrieval

    NF 服务使用者（例如 AMF）向 UDM 发送请求以接收 UE 的 SMF 选择签约数据。该请求包含 UE 的身份（/ {supi}），请求的信息的类型（/ smf-select-data）和查询参数（supported-features，plmn-id）。

Figure 5.2.2.2.4-1: Requesting a UE's SMF Selection Subscription Data

    Resource URI: {apiRoot}/nudm-sdm/{apiVersion}/{supi}/smf-select-data

Table 6.1.3.6.3.1-1: URI query parameters supported by the GET method on this resource
Table 6.1.3.6.3.1-3: Data structures supported by the GET Response Body on this resource

 

Table 6.1.6.2.5-1: Definition of type SmfSelectionSubscriptionData

 

 

   1.1.4 Session Management Subscription Data Retrieval

    NF 服务使用者（例如SMF）向 UDM 发送请求以接收 UE 的会话管理签约数据。该请求包含 UE 的身份（/ {supi}），请求的信息的类型（/ sm-data）和查询参数（single-nssai，dnn，supported-features，plmn-id）。

    Resource URI: {apiRoot}/nudm-sdm/{apiVersion}/{supi}/sm-data

Figure 5.2.2.2.5-1: Requesting a UE's Session Management Subscription Data

                                     

Table 6.1.3.8.3.1-1: URI query parameters supported by the GET method on this resource

                         

  Table 6.1.3.8.3.1-3: Data structures supported by the GET Response Body on this resource

 

Table 6.1.6.2.8-1: SessionManagementSubscriptionData

 

Table 6.1.6.2.9-1: DnnConfiguration

 

Table 5.4.4.1-1: Definition of type SubscribedDefaultQos

 

"singleNssai" : { "sst" : 1, "sd" : "011111" }, "dnnConfigurations" : { "172.16.245.12" : { "pduSessionTypes" : { "defaultSessionType" : "IPV4", "allowedSessionTypes" : [ "IPV4" ] }, "sscModes" : { "defaultSscMode" : "SSC_MODE_1", "allowedSscModes" : [ "SSC_MODE_1", "SSC_MODE_2", "SSC_MODE_3" ] }, "5gQosProfile" : { "priorityLevel" : 8, "5qi" : 9, "arp" : { "preemptCap" : "", "preemptVuln" : "", "priorityLevel" : 8 } }, "sessionAmbr" : { "uplink" : "1000 Kbps", "downlink" : "1000 Kbps" } } }, "ueId" : "imsi-460030000007487", "servingPlmnId" : "46003" 

             

    1.1.5 SMS Subscription Data Retrieval

    1.1.6 SMS Management Subscription Data Retrieval

    1.1.7 UE Context In SMF Data Retrieval

    1.1.8 Retrieval Of Multiple Data Sets

    1.1.9 Identifier Translation

    1.1.10 Shared Subscription Data Retrieval

    1.1.11 UE Context In SMSF Data Retrieval

    1.1.12 Trace data Retrieval

    1.1.13 Group Identifier Translation

 

  1.2. Subscribe

    支持使用签约服务操作的以下过程：

    - Subscription to notification of data change (for UE individual data)

    - Subscription to notification of shared data change

    1.2.1 Subscription to notifications of data change

    NF 服务使用者向 UDM 发送请求以订阅数据更改通知。该请求包含回调 URI 和受监视资源的 URI。

  Figure 5.2.2.3.2-1: NF service consumer subscribes to notification

    Resource URI: {apiRoot}/nudm-sdm/{apiVersion}/{supi}/sdm-subscriptions

Table 6.1.3.3.3.1-2: Data structures supported by the POST Request Body on this resource

 

Table 6.1.3.3.3.1-3: Data structures supported by the POST Response Body on this resource
Table 6.1.6.2.3-1: SdmSubscription

 

    1.2.2 Subscription to notifications of shared data change
 

  1.3. Unsubscribe

- Unsubscribe to notification of data change (for UE individual data)

- Unsubscribe to notifications of shared data change

 

  1.4.  Notification

    向 NF 的数据更改通知，包括由“签约数据类型”输入指示的 UE 签约数据的更新以及其他 UE 的 UDM 相关参数。

   1.4.1 Data Change Notification To NF

    UDM 通知 NF 服务使用者（已订阅以接收此类通知）有关签约数据的更改

                                             Figure 5.2.2.5.2-1: Subscription Data Change Notification

 

  1.5. Info

  1.6. ModifySubscription

 

2. Nudm_UEContextManagement 服务

    对于Nudm_UEContextManagement服务，定义了以下服务操作：

- Registration

- DeregistrationNotification

- Deregistration

- Get

- Update

- P-CSCF-RestorationNotification

  2.1 Registration

    注册服务操作由已选择为向 UE 提供服务，以在UDM 中存储相关 UE 上下文管理信息的 NF 调用。

- AMF registration for 3GPP access

- AMF registration for non-3GPP access

- SMF registration

- SMSF registration for 3GPP access

- SMSF registration for non-3GPP access

   2.1.1 AMF registration for 3GPP access

    AMF 向 UDM 发送请求以更新 AMF 注册信息以进行 3GPP接入。该请求包含 UE 的身份（/ {ueId}），该身份应为 SUPI 和用于 3GPP 接入的 AMF 注册信息

AMF registration for 3GPP access

   2.1.2 AMF registration for non 3GPP access

   2.1.3 SMF registration

   2.1.4 SMSF Registration for 3GPP Access

   2.1.5 SMSF Registration for Non 3GPP Access

 

  2.2 DeregistrationNotification

   2.2.1 UDM initiated NF Deregistration

 

  2.3 Deregistration

- AMF deregistration for 3GPP access

- AMF deregistration for non-3GPP access

- SMF deregistration

- SMSF deregistration for 3GPP access

- SMSF deregistration for non-3GPP access

 

  2.4 Get

- Amf3GppAccessRegistration Information Retrieval

- AmfNon3GppAccessRegistration Information Retrieval

- SmfRegistrations Information Retrieval

- SmsfRegistration Information Retrieval for 3GPP Access

- SmsfRegistration Information Retrieval for Non-3GPP Access

 

3. Nudm_UEAuthentication 服务

   对于 Nudm_UEAuthentication 服务，定义了以下服务操作：

- Get

- ResultConfirmation

    AUSF 使用 Nudm_UEAuthentication 服务来请求 UDM 选择一种身份验证方法，如果所选方法需要，则计算一个新的身份验证向量（AV），并通过 Get 服务操作将其提供给 AUSF。 

    AUSF 还使用 Nudm_UEAuthentication 服务通过 ResultConfirmation 服务操作将已成功或不成功的身份验证通知 UDM。

   3.1 Get

    支持以下使用“获取服务”操作的过程：

- Authentication Information Retrieval

    作为此认证信息检索操作的一部分，UDM 基于签约数据（例如漫游限制）授权或拒绝订户使用注册的NF提供的服务。

Figure 5.4.2.2.2-1: NF service consumer requesting authentication information

   3.2 ResultConfirmationInform

    支持使用 ResultConfirmation 服务操作的以下过程：    

- Authentication Confirmation

Figure 5.4.2.3.2-1: NF service consumer confirms UE authentication

4. Nudm_EventExposure 服务

5. Nudm_ParameterProvision 服务

 

总结：

  UE 注册流程涉及

    AUSF  -> UDM， POST， /nudm-ueau/v1/{supi}/security-information/generate-auth-data

    AUSF -> UDM， POST， /nudm-ueau/v1/{supi}/auth-events

    AMF -> UDM， GET， /nudm-sdm/v2/{supi}/nssai

    AMF -> UDM， PUT， /nudm-uecm/v1/{supi}/registrations/amf-3gpp-access

    AMF -> UDM， GET， /nudm-sdm/v2/{supi}/am-data

    AMF -> UDM， GET， /nudm-sdm/v2/{supi}/smf-select-data

    AMF - > UDM， GET， /nudm-sdm/v2/{supi}/ue-context-in-smf-data

    AMF -> UDM， POST， /nudm-sdm/v2/{supi}/sdm-subctiptions

  PDU 会话过程涉及

   SMF -> UDM， GET， /nudm-sdm/v2/{supi}/sm-data

   SMF -> UDM， PUT， /nudm-uecm/v1/{supi}/registrations/smf-registrations

   

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