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NSSF 实践篇 #01

5GC实践篇之NSSF篇第10篇:UE注册未携带requestedNssai时的切片匹配

《5G核心网原理与实践》实践篇 · NSSF 网元功能

5GC实践篇之NSSF篇第10篇:UE注册未携带requestedNssai时的切片匹配

作者:爱卫生


1 测试背景与用例简介

在上一篇(第9篇)中,我们分析了UE注册时携带Requested NSSAI的场景——UE明确告诉网络"我要用切片1",但由于AMF SET1不支持切片1,触发了NSSF的切片匹配和AMF重定向流程。

本篇讨论的是一个更特殊的场景:UE发起注册时不携带Requested NSSAI,NSSF需要基于UE签约数据中的Default S-NSSAI进行切片匹配。

为什么UE不携带Requested NSSAI?

在实际网络中,UE不携带Requested NSSAI的常见原因包括:

  1. UE首次入网:UE还没有获得Configured NSSAI,无法形成Requested NSSAI;

  2. UE不支持标准切片:终端固件不具备切片选择能力(与第7、8篇类似,但本篇聚焦注册阶段);

  3. UE无活跃切片需求:UE只是进行基本注册,暂时没有特定切片业务需求;

  4. UE的Configured NSSAI为空:网络侧之前没有给UE下发过切片配置。

典型网络配置(与第9篇对比)

本篇的网络配置与第9篇完全相同,唯一的区别是UE在注册请求中不携带Requested NSSAI

配置项 取值 与第9篇对比
AMF SET1支持的切片 S-NSSAI(2,X), S-NSSAI(3,X) 相同
UE签约切片 S-NSSAI(1,X), S-NSSAI(2,X) 相同
UE默认签约切片 S-NSSAI(1,X) 相同
UE请求切片(Requested NSSAI) 未携带 区别: 第9篇携带了(1,X)
NSSF配置 PLMN1-TA1-AMF SET1支持切片2和3 相同
nf-type AMF AMF
nf-id AMF SET1 UUID AMF SET1 UUID
subscribed-snssais (1,X), (2,X) (1,X), (2,X)
requested-snssais (1,X) 无此参数
defaultConfiguredSnssaiInd 可选 true(关键参数)
tai 相同 相同
home-plmn-id 相同 相同
subscribed-snssais UE签约切片列表 其中(1,X)标记为Default
defaultConfiguredSnssaiInd 使用Default Configured指示 告诉NSSF使用Default S-NSSAI进行匹配
requested-snssais UE请求切片列表 本场景中不存在

协议参考:根据3GPP TS 29.531 第5.3.2.2节,当UE未提供Requested NSSAI时,NSSF应使用Subscribed S-NSSAI中标记为Default的S-NSSAI作为匹配依据。defaultConfiguredSnssaiInd参数用于明确告知NSSF启用此逻辑。

2.5 NSSF的匹配逻辑——基于Default NSSAI

NSSF收到查询后,由于没有Requested NSSAI,采用基于Default S-NSSAI的匹配逻辑:


flowchart TD

    A["NSSF收到NSSelection_Get请求(无Requested NSSAI)"] --> B["提取Default S-NSSAI: (1,X)"]

    B --> C["查询NSSF切片策略库"]

    C --> D["PLMN1-TA1-AMF SET1支持切片2和3"]

    D --> E["查找支持切片1的AMF Set"]

    E -->|"场景A: 找到AMF SET2支持切片1"| F["返回: 目标AMF=AMF SET2, Allowed NSSAI=(1,X)"]

    E -->|"场景B: 没有AMF Set支持切片1"| G["返回: 空AuthorizedNetworkSliceInfo"]

    style F fill:#c8e6c9,stroke:#2e7d32,stroke-width:2px

    style G fill:#ffcdd2,stroke:#c62828,stroke-width:2px

NSSF匹配算法对比(第9篇 vs 第10篇):

匹配维度 第9篇(有Requested NSSAI) 第10篇(无Requested NSSAI)
匹配输入 Requested NSSAI(1,X) AND Subscribed(1,2) Default Subscribed NSSAI(1,X)
匹配结果 切片1 切片1(Default)
查找目标 支持切片1的AMF 支持Default切片1的AMF
最终结果 可能相同 可能相同

2.6 NSSF返回切片选择响应

NSSF返回的响应与第9篇类似,但匹配的依据不同:

场景A:NSSF找到了支持Default切片(1,X)的AMF


# NSSF -> AMF SET1(切片选择响应——成功匹配)

Frame: 326

HEADERS: 200 OK

JavaScript Object Notation: application/json

  Object

    Member Key: targetAmfSet

      String value: "AMF_SET2_XXXXXXXX"

        # 支持Default切片1的目标AMF Set

    Member Key: allowedNssai

      Array

        Object

          Member Key: sst

            Number value: 1

          Member Key: sd

            String value: "XXXXXXX"

            # Allowed NSSAI: Default切片1

    Member Key: candidateAmfList

      Array

        Object

          Member Key: nfInstanceId

            String value: "XXXXXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX"

          Member Key: ipEndPoints

            Array

              Object

                Member Key: ipAddress

                  String value: "10.XX.XX.XX"

                Member Key: port

                  Number value: 8080

    Member Key: authorizedNetworkSliceInfo

      Object

        # 完整的授权切片信息

场景B:NSSF未找到匹配策略(源文件描述的实际结果)


# NSSF -> AMF SET1(切片选择响应——无匹配)

Frame: 326

HEADERS: 200 OK

JavaScript Object Notation: application/json

  Object

    # 空的 AuthorizedNetworkSliceInfo

    # NSSF上无支持该UE的Default Subscribed S-NSSAI的AMF Set


# AMF SET1 -> UE(注册拒绝)

Frame: 330

NAS-5GS Registration Reject

  5GMM cause: 62

    # 62 = No suitable cells in tracking area

    # 也可以使用其他原因值, 如:

    # 73 = S-NSSAI not supported in current PLMN

NSSF响应为空时的原因分析:

在本测试的网络配置下,NSSF配置了:

  • PLMN1 -> TA1 -> AMF SET1 -> 切片2

  • PLMN1 -> TA1 -> AMF SET1 -> 切片3

而UE的Default S-NSSAI是(1,X)。在NSSF的整个策略库中,没有任何AMF Set被配置为支持切片1。因此NSSF返回空的AuthorizedNetworkSliceInfo,AMF只能拒绝注册。

协议参考:根据3GPP TS 29.531 第5.3.2.3节,当NSSF无法为UE找到任何可用的切片策略时,将返回200 OK但包含空的AuthorizedNetworkSliceInfo。AMF收到此响应后应拒绝UE的注册请求。


2.7 【硬核附加】第9篇与第10篇的深度对比

将两篇放在一起,可以全面理解NSSF在注册流程中的切片匹配机制:

完整决策对比矩阵:

对比维度 第9篇(有Requested NSSAI) 第10篇(无Requested NSSAI)
UE输入 Requested NSSAI = (1,X)
AMF判断依据 Requested AND Subscribed交集 Default Subscribed S-NSSAI
NSSF查询参数 包含requested-snssais 不包含,使用defaultConfiguredSnssaiInd
NSSF匹配依据 Requested NSSAI(1,X) Default NSSAI(1,X)
匹配结果 查找支持(1,X)的AMF 查找支持Default(1,X)的AMF
可能的最终结果 重定向或拒绝 重定向或拒绝

AMF完整的判断决策树(综合第9篇和第10篇):


flowchart TD

    A["AMF收到Registration Request"] --> B["UE是否携带Requested NSSAI"]

    B -->|"携带"| C["计算交集: Requested AND Subscribed"]

    B -->|"未携带"| D["确定Default Subscribed S-NSSAI"]

    C --> E["交集是否在AMF支持范围"]

    D --> F["Default NSSAI是否在AMF支持范围"]

    E -->|"全部支持"| G["AMF直接处理, 无需NSSF"]

    E -->|"部分或全部不支持"| H["查询NSSF(with requested-snssais)"]

    F -->|"全部支持"| G

    F -->|"不支持"| I["查询NSSF(with defaultConfiguredSnssaiInd)"]

    H --> J["NSSF返回结果"]

    I --> J

    J -->|"有目标AMF"| K["重定向到目标AMF"]

    J -->|"空结果"| L["Registration Reject"]

    style G fill:#c8e6c9,stroke:#2e7d32,stroke-width:2px

    style K fill:#c8e6c9,stroke:#2e7d32,stroke-width:2px

    style L fill:#ffcdd2,stroke:#c62828,stroke-width:2px

Default S-NSSAI的重要性:

Default S-NSSAI是UE在未明确请求切片时的"保底切片"。运营商在UDM中为用户配置Default S-NSSAI时,需要特别注意:

配置建议 说明
Default切片应为通用切片 如eMBB(SST=1),确保大多数AMF都支持
Default切片应有广泛覆盖 确保在网络大部分区域都有AMF支持
避免将特殊切片设为Default 如URLLC或mMTC切片,可能导致大面积注册失败
配置冗余AMF Set 为Default切片配置多个AMF Set,提高可靠性

Default S-NSSAI的来源:

来源 说明
UDM签约数据 Subscribed S-NSSAI中defaultIndication=true的条目
AMF本地配置 运营商配置的默认切片策略(当UDM无Default标记时使用)
NSSF推荐 NSSF在切片选择响应中推荐的Default切片

协议参考:根据3GPP TS 23.501 第5.15.2节,每个UE的Subscribed S-NSSAI列表中至少有一个S-NSSAI应被标记为Default。当UE未提供Requested NSSAI时,网络使用Default S-NSSAI作为UE的切片选择。


3 测试结论

验证项 结果 说明
UE未携带Requested NSSAI注册 OK UE在Registration Request中不携带Requested NSSAI
AMF获取签约数据 OK UDM返回Subscribed S-NSSAI: (1,X)Default, (2,X)
AMF判断Default NSSAI不可用 OK Default切片(1,X)不在AMF SET1支持范围(2,3)
AMF向NSSF发送切片查询 OK Nnssf_NSSelection_Get携带subscribed-snssais和defaultConfiguredSnssaiInd
NSSF基于Default NSSAI匹配 OK NSSF使用Default切片(1,X)进行匹配
最终结果 拒绝 NSSF返回空AuthorizedNetworkSliceInfo,AMF拒绝注册

本测试用例验证了UE注册未携带Requested NSSAI时NSSF基于Default S-NSSAI的切片匹配机制。与第9篇(携带Requested NSSAI)的核心区别在于:

  1. AMF的判断依据:从"Requested AND Subscribed交集"变为"Default Subscribed S-NSSAI";

  2. NSSF的查询参数:从包含requested-snssais变为使用defaultConfiguredSnssaiInd

  3. NSSF的匹配逻辑:从基于UE显式请求变为基于Default标记。

在本测试的具体配置下,由于网络中没有AMF Set支持切片1(UE的Default切片),最终结果是注册拒绝。这提醒运维人员:确保Default切片在网络中有充足的AMF覆盖,是保障UE基本接入能力的关键。



关于作者:爱卫生,从事通信教学18年,出版过《5G核心网原理与实践》等4本专业书籍。学5G核心网、IMS,来51学通信就对了!知识星球:200+小时视频、3000+精华文章、1年答疑群。公众号/知识星球:51学通信,微信:gprshome201101

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