5GC实践篇之切片篇第18篇：通过配置更新流程更新Configured NSSAI与Allowed NSSAI

场景	触发方式	变更内容
企业套餐升级	UDM修改签约	新增S-NSSAI
试验切片退网	OAM修改AMF配置	删除S-NSSAI
切片SD值调整	运维修改配置	修改S-NSSAI
漫游场景切换	PLMN变更	Allowed NSSAI重计算
AMF负荷重分配	AMF配置变更	支持切片集合变化

本篇与前篇的关系

本篇是切片系列的收尾测试之一，与前面几篇形成完整的切片管理链路：


flowchart LR

    A[第16篇: 配置更新下发] --> B[第17篇: 并发多切片接入]

    B --> C[第18篇: 配置更新变更]

    C --> D[第19篇: 注册时NSSAI下发]

    D --> E[切片管理闭环]

第16篇侧重"首次下发"，本篇侧重"已有配置的变更更新"——包括新增、修改和删除切片信息。

2 协议规范与关键技术

2.1 UE Configuration Update的三种模式

根据3GPP TS 24.501第5.4.4节的定义，UE Configuration Update流程可以用于更新不同类型的配置数据：

模式	更新内容	UE行为
模式A	仅更新Allowed NSSAI	UE保存后可能需重新注册
模式B	更新Configured NSSAI	UE保存后需重新注册
模式C	同时更新两者	UE保存后必须重新注册

本篇测试验证的是模式C——同时更新Configured NSSAI和Allowed NSSAI，这也是实际部署中最常见的场景。

2.2 配置更新流程的触发机制

AMF在什么条件下会发起UE Configuration Update来更新NSSAI？根据3GPP TS 23.501和TS 29.509的规范，主要有以下几种触发方式：


flowchart TD

    A[AMF检测到NSSAI需要更新] --> B{触发源判断}

    B --> C[UDM签约数据变更]

    B --> D[AMF本地配置变更]

    B --> E[NSSF切片映射变更]

    B --> F[PLMN切换]

    C --> G[Nudm_SDM_Notification]

    D --> H[OAM修改AMF支持的切片列表]

    E --> I[Nnssf_NSSelection_Notification]

    F --> J[新PLMN的Allowed NSSAI计算]

    G --> K[AMF重新计算NSSAI]

    H --> K

    I --> K

    J --> K

    K --> L{新旧NSSAI是否不同}

    L -->|是| M[发起UE Configuration Update]

    L -->|否| N[无需操作]

2.3 Allowed NSSAI的重新计算规则

AMF重新计算Allowed NSSAI时遵循以下规则（TS 23.501第5.15.9节）：

取交集：Allowed NSSAI = UE签约S-NSSAI ∩ AMF支持的S-NSSAI
NSSF介入：如果交集为空或需要跨PLMN切片映射，联系NSSF
数量限制：Allowed NSSAI中S-NSSAI的数量不超过8个
Configured NSSAI同步更新：如果Configured NSSAI也需要调整，在同一条消息中一并下发

2.4 Configuration Update Indication的语义

CONFIGURATION UPDATE COMMAND消息中的Configuration Update Indication信元（TS 24.501第9.11.3.9节）是本流程的关键控制参数：


Configuration Update Indication (1 byte)

  Bit 8-2: Reserved (设为0)

  Bit 1: Registration required (REG)

    0 = 不需要重新注册

    1 = 需要重新注册

  (注：ACK位在另一个字段中)

在本测试场景中，由于Allowed NSSAI发生了实质性变化（新增或删除了S-NSSAI），REG位必须置为1，要求UE在处理完配置更新后发起重新注册。

2.5 关键协议参考

协议文档	章节	内容
TS 24.501	5.4.4	UE Configuration Update流程
TS 24.501	9.11.3.9	Configuration Update Indication
TS 24.501	9.11.3.35	Allowed NSSAI信元
TS 24.501	9.11.3.8	Configured NSSAI信元
TS 23.501	5.15.9	NSSAI管理
TS 29.509	5.3	NSSF服务
TS 29.503	5.2	UDM订阅数据管理

3 消息流程与详细解读

3.1 完整流程时序


sequenceDiagram

    participant OAM as OAM/运维

    participant UDM as UDM

    participant AMF as AMF

    participant NSSF as NSSF

    participant RAN as gNB

    participant UE as UE

    Note over UE,AMF: 初始状态: UE已注册<br/>Allowed NSSAI={SST:1/SD:010203}

    OAM->>UDM: 修改UE签约切片<br/>新增SST:2/SD:010204

    UDM->>AMF: Nudm_SDM_Notification<br/>签约数据变更通知

    AMF->>AMF: 重新计算Allowed NSSAI<br/>和Configured NSSAI

    alt 需要NSSF介入

        AMF->>NSSF: Nnssf_NSSelection_Get<br/>请求切片选择

        NSSF-->>AMF: 返回切片映射信息

    end

    AMF->>AMF: 新旧NSSAI对比<br/>检测到变化

    AMF->>RAN: NGAP: Downlink NAS Transport<br/>NAS: CONFIGURATION UPDATE COMMAND

    Note over AMF,RAN: 消息包含:<br/>- 新Allowed NSSAI<br/>- 新Configured NSSAI(可选)<br/>- Configuration Update Indication

    RAN->>UE: NAS: CONFIGURATION UPDATE COMMAND

    UE->>UE: 验证完整性保护

    UE->>UE: 更新本地Allowed NSSAI

    UE->>UE: 更新本地Configured NSSAI

    UE->>RAN: NAS: CONFIGURATION UPDATE COMPLETE

    RAN->>AMF: NGAP: Uplink NAS Transport<br/>NAS: CONFIGURATION UPDATE COMPLETE

    Note over UE,AMF: UE根据指示发起重新注册

    UE->>RAN: Registration Request<br/>Requested NSSAI={SST:1,SST:2}

    Note over UE: 不携带GUTI

    RAN->>AMF: Registration Request

    AMF->>AMF: 验证新Requested NSSAI

    AMF->>RAN: Registration Accept<br/>Allowed NSSAI={SST:1,SST:2}

    RAN->>UE: Registration Accept

    Note over UE: 新切片配置生效

3.2 阶段一：签约数据变更通知

当运维人员修改UE在UDM中的签约数据后，UDM通过Nudm_SDM_Notification服务通知AMF：

修改前的签约数据：


{

  "nssai": {

    "subscribedSnssai": [

      {"sst": 1, "sd": "010203"}

    ]

  }

}

修改后的签约数据：


{

  "nssai": {

    "subscribedSnssai": [

      {"sst": 1, "sd": "010203"},

      {"sst": 2, "sd": "010204"}

    ]

  }

}

UDM发送的通知消息：


Nudm_SDM_Notification

  Method: POST

  URI: {AMF Callback URI}

  Body:

  {

    "ueId": "imsi-4608800000XXXXXX",

    "subscriptionData": {

      "nssai": {

        "subscribedSnssai": [

          {"sst": 1, "sd": "010203"},

          {"sst": 2, "sd": "010204"}

        ]

      }

    }

  }

3.3 阶段二：AMF重新计算并比较NSSAI

AMF收到通知后执行以下计算：


步骤1: 获取UE新的签约S-NSSAI列表

  = {SST:1/SD:010203, SST:2/SD:010204}

步骤2: 获取AMF当前支持的S-NSSAI列表

  = {SST:1/SD:010203, SST:2/SD:010204, SST:3}

步骤3: 计算新的Allowed NSSAI（交集）

  = {SST:1/SD:010203, SST:2/SD:010204}

步骤4: 与旧Allowed NSSAI比较

  旧值 = {SST:1/SD:010203}

  新值 = {SST:1/SD:010203, SST:2/SD:010204}

  差异 = 新增了 SST:2/SD:010204

步骤5: 计算新的Configured NSSAI

  = UE签约 ∩ AMF配置的Configured NSSAI

  = {SST:1/SD:010203, SST:2/SD:010204}

结论: NSSAI发生变化，触发UE Configuration Update

3.4 阶段三：下发CONFIGURATION UPDATE COMMAND

AMF构造并下发CONFIGURATION UPDATE COMMAND消息：

NAS消息关键信元：


5GS Mobility Management Message

  Message Type: Configuration Update Command (0x54)

  Security Header Type: Integrity Protected and Ciphered (0x02)

  Allowed NSSAI:

    Length: 7

    S-NSSAI Value 1:

      SST: 1 (eMBB)

      SD: 010203

    S-NSSAI Value 2:

      SST: 2 (URLLC)        ← 新增

      SD: 010204

  Configured NSSAI for Serving PLMN:

    Length: 10

    S-NSSAI Value 1:

      SST: 1

      SD: 010203

    S-NSSAI Value 2:

      SST: 2

      SD: 010204

  Configuration Update Indication:

    Registration Required: 1 (required)

    ACK Required: 1 (required)

NGAP承载消息：


NGAP Downlink NAS Transport

  AMF UE NGAP ID: 12345678

  RAN UE NGAP ID: 87654321

  NAS-PDU: [加密的CONFIGURATION UPDATE COMMAND]

  Allowed NSSAI:

    S-NSSAI 1: SST=1, SD=010203

    S-NSSAI 2: SST=2, SD=010204

注意NGAP层面的Allowed NSSAI与NAS层面的一致，这是为了确保gNB也能感知UE最新的切片信息。

3.5 阶段四：UE处理与确认

UE收到CONFIGURATION UPDATE COMMAND后的处理步骤：

安全验证：使用当前NAS安全上下文验证消息的完整性保护
解密消息：解密NAS PDU获取明文内容
更新存储：
用新的Allowed NSSAI替换旧的
用新的Configured NSSAI替换旧的（如果包含）
发送确认：构造CONFIGURATION UPDATE COMPLETE消息
准备重注册：根据Registration Required指示，准备发起重新注册

UE发送的CONFIGURATION UPDATE COMPLETE：


5GS Mobility Management Message

  Message Type: Configuration Update Complete (0x55)

  Security Header Type: Integrity Protected and Ciphered (0x02)

3.6 阶段五：UE发起重新注册

UE在发送CONFIGURATION UPDATE COMPLETE后，立即发起重新注册：

重新注册请求：


Registration Request

  5GS Registration Type: Mobility Registration Updating

  Mobile Identity: No Identity  ← 不携带GUTI

  Requested NSSAI:

    S-NSSAI 1: SST=1, SD=010203

    S-NSSAI 2: SST=2, SD=010204

关键细节：网络指示UE不要携带GUTI，这是为了确保AMF为UE分配新的注册上下文，避免旧上下文中残留的过期NSSAI信息造成不一致。

注册接受消息：


Registration Accept

  5G-GUTI: 4608800000XXXXXX (新分配)

  Allowed NSSAI:

    S-NSSAI 1: SST=1, SD=010203

    S-NSSAI 2: SST=2, SD=010204

  Configured NSSAI:

    S-NSSAI 1: SST=1, SD=010203

    S-NSSAI 2: SST=2, SD=010204

4 关键信令参数分析

4.1 场景对比：新增切片 vs 删除切片

本篇虽然以新增切片为例，但删除切片的流程逻辑基本相同。以下是两种场景的对比：

参数	新增切片	删除切片
触发原因	签约升级/新部署切片	签约降级/切片退网
新Allowed NSSAI	比旧值多	比旧值少
UE行为	保存新值，重新注册	保存新值，重新注册
受影响的PDU Session	无，新切片可建立新Session	需先释放被删切片的Session
Registration Required	1	1

4.2 Configured NSSAI的更新意义

Configured NSSAI的更新看似与Allowed NSSAI冗余，但它有独立的意义：

Configured NSSAI代表"UE在该PLMN下被配置的所有可用切片"
Allowed NSSAI代表"UE在当前注册区域（RA）内被允许使用的切片"

在某些部署中，Configured NSSAI可能包含Allowed NSSAI之外的S-NSSAI，这些切片在当前RA不可用，但当UE移动到另一个RA时可能变为可用。

4.3 安全参数分析

CONFIGURATION UPDATE COMMAND消息的安全处理：


NAS Security Context:

  K_amf: [256-bit key]

  NAS DOWNLINK COUNT: COUNTER值递增

  BEARER: 0 (NAS)

  DIRECTION: 1 (downlink)

加密算法: NEA2 (128-bit SNOW 3G)

完整性算法: NIA2 (128-bit SNOW 3G)

MAC-I (完整性验证):

  输入: NAS message + COUNT + BEARER + DIRECTION + KEY

  输出: 32-bit MAC附加在消息尾部

UE收到消息后首先验证MAC-I，如果验证失败则丢弃消息。

4.4 定时器与重传机制

UE Configuration Update流程涉及的定时器：

定时器	用途	典型值
T3555	等待CONFIGURATION UPDATE COMPLETE	24秒
T3517	重新注册流程	12秒

如果AMF在T3555超时后未收到COMPLETE，可以重传CONFIGURATION UPDATE COMMAND（最多重传4次）。如果重传后仍未收到响应，AMF将进入隐式去注册流程。

5 测试验证与数据解读

5.1 测试预置条件

终端、RAN、AMF、UDM、NSSF等网元均支持切片选择功能
环境已配置好相关切片信息
UE在UDM成功签约了切片数据
PCF上配置了DNN与S-NSSAI的对应数据
AMF上配置了支持的切片信息
RAN支持在NG Setup流程与AMF交互切片信息
UE已经成功注册到5G网络
网络侧已将Allowed NSSAI和Configured NSSAI（可选）下发给UE
UE已保存当前的NSSAI信息

5.2 测试步骤

步骤1：记录修改前的UE上下文

通过AMF管理面查看UE当前上下文：


UE Context (修改前):

  SUPI: imsi-4608800000XXXXXX

  GPSI: 86138000XXXXXX

  RM State: RM-REGISTERED

  Allowed NSSAI: {SST:1/SD:010203}

  Configured NSSAI: {SST:1/SD:010203}

  PDU Sessions: 1 (DNN=internet, S-NSSAI=(1,010203))

步骤2：修改UE签约切片数据

在UDM中为UE新增签约切片S-NSSAI=(2,010204)。

步骤3：等待AMF处理变更通知

观察AMF日志，确认：

AMF收到UDM的Nudm_SDM_Notification
AMF重新计算了Allowed NSSAI
AMF检测到新旧NSSAI不同

步骤4：验证CONFIGURATION UPDATE COMMAND消息

通过NAS消息跟踪，检查：

消息类型为Configuration Update Command
包含新的Allowed NSSAI
包含新的Configured NSSAI（可选）
Configuration Update Indication中Registration=1, ACK=1

步骤5：验证UE响应

检查UE发送的CONFIGURATION UPDATE COMPLETE消息。

步骤6：验证重新注册流程

检查UE是否发起了重新注册：

Registration Request中Requested NSSAI包含新的切片
不携带GUTI

步骤7：验证最终状态


UE Context (修改后):

  SUPI: imsi-4608800000XXXXXX

  RM State: RM-REGISTERED

  Allowed NSSAI: {SST:1/SD:010203, SST:2/SD:010204}

  Configured NSSAI: {SST:1/SD:010203, SST:2/SD:010204}

5.3 验证检查清单

序号	检查项	预期结果	状态
1	UDM发送变更通知	Nudm_SDM_Notification发出	待验证
2	AMF收到通知	AMF日志记录收到通知	待验证
3	AMF计算新NSSAI	新旧值不同	待验证
4	CONFIGURATION UPDATE COMMAND下发	携带新Allowed NSSAI	待验证
5	Configuration Update Indication	REG=1, ACK=1	待验证
6	UE回复COMPLETE	消息正确发送	待验证
7	UE发起重新注册	不携带GUTI	待验证
8	注册成功	Registration Accept携带新NSSAI	待验证
9	UE上下文更新	Allowed NSSAI包含新切片	待验证

5.4 预期测试结果

UE的Allowed NSSAI和Configured NSSAI发生变化后，AMF通过UE Configuration Update流程成功通知UE
AMF指示UE需要重新Registration，同时指示UE不携带GUTI信息
UE正确响应CONFIGURATION UPDATE COMPLETE消息
UE重新注册后，新的切片配置正式生效
消息跟踪符合3GPP TS 24.501第5.4.4节定义的流程

6 小结与思考

6.1 核心要点总结

本篇验证了5G核心网中NSSAI配置的动态更新机制，这是切片管理运维中的关键能力：

变更感知：AMF通过UDM通知或本地配置变更感知到NSSAI需要更新
精确计算：AMF基于签约数据和支持能力重新计算Allowed NSSAI和Configured NSSAI
安全推送：通过加密且完整性保护的NAS消息将新配置推送给UE
确认生效：UE确认后重新注册，确保新切片配置端到端生效

6.2 与4G EPS的对比

功能	4G EPS	5GS
动态配置更新	无标准流程	UE Configuration Update
切片配置管理	不支持	NSSAI完整生命周期管理
签约变更通知	HSS通知MME	UDM通过SBI通知AMF
UE确认机制	无	COMPLETE + 重注册确认

6.3 运维实践建议

批量更新：当运营商部署新切片需要通知大量已在线UE时，建议分批进行，避免AMF同时发起大量UE Configuration Update导致信令风暴
时序控制：签约数据变更与AMF配置变更应尽量同步执行，避免中间状态不一致
监控告警：建议对AMF发起UE Configuration Update的成功率和UE重注册成功率进行监控，异常时及时告警
回滚预案：重大切片变更前应准备回滚方案，包括UDM数据回滚和AMF配置回滚

6.4 切片系列回顾

至此，本切片系列的核心流程已基本覆盖：

注册时下发：UE在初始注册过程中获取Allowed NSSAI和Configured NSSAI
配置更新下发：网络主动推送新的NSSAI配置给已注册的UE
配置更新变更：已有NSSAI配置的增删改操作
并发多切片接入：UE同时使用多个切片建立独立的PDU Session

这四个场景构成了5G网络切片管理的基本闭环，掌握这些流程是理解5GC切片机制的基础。

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5GC实践篇之切片篇第18篇：通过配置更新流程更新Configured NSSAI与Allowed NSSAI

5GC实践篇之切片篇第18篇：通过配置更新流程更新Configured NSSAI与Allowed NSSAI

1 测试背景与用例简介

典型触发场景

本篇与前篇的关系

2 协议规范与关键技术

2.1 UE Configuration Update的三种模式

2.2 配置更新流程的触发机制

2.3 Allowed NSSAI的重新计算规则

2.4 Configuration Update Indication的语义

2.5 关键协议参考

3 消息流程与详细解读

3.1 完整流程时序

3.2 阶段一：签约数据变更通知

3.3 阶段二：AMF重新计算并比较NSSAI

3.4 阶段三：下发CONFIGURATION UPDATE COMMAND

3.5 阶段四：UE处理与确认

3.6 阶段五：UE发起重新注册

4 关键信令参数分析

4.1 场景对比：新增切片 vs 删除切片

4.2 Configured NSSAI的更新意义

4.3 安全参数分析

4.4 定时器与重传机制

5 测试验证与数据解读

5.1 测试预置条件

5.2 测试步骤

5.3 验证检查清单

5.4 预期测试结果

6 小结与思考

6.1 核心要点总结

6.2 与4G EPS的对比

6.3 运维实践建议

6.4 切片系列回顾

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