CM & RM - ianchen0119/Introduce-to-5GC GitHub Wiki

本篇文章要談的是 UE 與 AMF 之間的共享狀態：

• Connection State
• Registration State

從 5G NF 的 Reference point 圖片可以發現，UE 會透過 N1 Interface 連接到 AMF 以及連結到 RAN，實際上 UE 只有與 RAN 建立連線，任何有關 N1 (NGAP) 的封包都會先送給 RAN，再由 RAN 通過 N2 Interface 轉發給指定的 AMF。

Connection Management

當 UE 有跟 RAN 建立實際連線（也就是 RRC，Radio Resource Contro 連線）時，便會進入 CM-Connected 的狀態，在這個狀態下 UE 能夠隨時收發來自核心網路的資料。 以下情況會使 UE 從 CM-Connected 進入 CM-Idle：

• 當 UE 有一段時間沒有使用到網路資源時，為了減輕核心網路以及 RAN 的負擔，便會釋出 RRC Connection。
• 如果 UE 從當前的 Serving Cell 進入到其他 Cell 也會短暫的切換到 CM-Idle （白話文的說法就是我們進入了基地台與基地台的邊界，UE 根據多個基地台的訊號強度判斷要改連其他基地台，這些流程就稱為 handover）。

需要特別注意的是，當 UE 進入 CM-Idle 時並不會與 N2 及 N3 有連線，所以在這個時候如果核網有資料想要傳送給 UE 時，就需要根據 UE 最後一次連線到的基地台推斷出 UE 當下的可能位置後發出 Paging（尋呼）來找到 UE。 至於在什麼情況下核網會主動的傳輸資料給 UE 呢？大概有：

• 從 Public Data Network 下來的 Downlink Data，可以想像成有人傳遞了 Line 訊息給你，但是你的手機處於 CM-Idle。
• 從核網端發起的 Deregistration Request。

當 UE 收到尋呼後，會發起 Service Request 將 CM-Idle 轉為 CM-Connected。

UE 視角：

AMF 視角：

Registration Management

一般來說，當 UE 開機後都會發起 Registration Request，如果經過認證後沒有問題，在 UE 以及 AMF 這邊都會紀錄這個 UE 已經進入 RM-Registered。 等到 UE 關機或是啟動飛航模式等不再需要使用網路的情況，就會發出 Deregistration Request，等到 Deregistration procedure 完成後，UE 就會從 RM-Registered 轉為 RM-Deregistered。

剛剛提到的 Deregistration 情境都是屬於 UE-Initiated（UE 自己發起的），同樣的，3GPP TS 23.502 也定義了 Network-Initiated（由核心網路發起）的 Deregistration，它會在以下情境發生：

• O&M intervention（人工干預）
• AMF 認為沒有 S-NSSAI 可以供回傳給 UE 的 Allowed NSSAI 使用（沒有適合的 Network Slicing）
• UE 註冊的 PLMN 與當前的 UE 位置不符
• 因為一些 Timer 到期引發的 Deregistration

UE 視角：

AMF 視角：

總結

本篇文章大概解說了 UE 與 AMF 之間的幾種 State，並且盡可能的講解每一個 State 會由哪一個場景、流程觸發。 但因為文章篇幅的限制，筆者並沒有把 Registration, Deregistration Procedure 詳細說明，原因是每一個 Procedure 都有密密麻麻的數十道步驟，也會有非常多個 NF 參與，如果沒有 5G NF 的開發需求是不用特別閱讀的 （讀完最後一步也就忘記前面在講什麼了），如果對這些 Procedure 有興趣可以自行翻閱 TS 23.502，或是從 Tech-invite 網站上查詢。