[发明专利]一种资源受限场景下的轻量化核心网的方法

权利要求书

1.一种资源受限场景下的轻量化核心网的方法，其特征在于，构建轻量化核心网，轻量化核心网中的网元表示为：X₂={M-AMF、M-SPMF、M-DAMF、M-UPF}；其中，网元M-AMF包括接入管理和移动性管理功能；网元M-SPMF为将PCF以模块的方式集成到SMF中形成的网元，至少包括管理用户的会话功能、用户IP地址分配和本地策略数据的维护的功能；网元M-DAMF为将AUSF以模块方式集成到UDM中形成的网元，包括用户鉴权管理、签约数据管理以及认证管理；网元M-UPF包括分组路由、转发功能以及GTP-U协议的封装和解封装；

新的终端通过该核心网的接入信令进行通信并进行注册，轻量化核心网下终端的接入信令包括：

信令Nuamf_UEAuthenticate Request，其由3GPP中5G协议标准接入流程信令Nausf_UEAuthenticate_authenticate Request与Nudm_UEAuthenticate_Get Request进行重新合并得到，其目的是由M-AMF向M-DAMF请求认证，M-DAMF通过自身集成AUSF子模块执行用户的认证请求，请求相关的认证向量以及算法信息，并从M-DAMF模块中获取用户身份验证数据；

信令Nuamf_UEAuthenticate Response，其由3GPP中5G协议标准接入流程信令Nudm_UEAuthenticate_Get Response与Nausf_UEAuthenticate_authenticate Response进行重新合并得到，其目的是M-DAMF收到M-AMF的用户认证请求后，一旦用户被认证，M-DAMF将向M-AMF提供相关的安全相关信息；如果M-AMF向M-DAMF中的AUSF子模块提供了SUCI则只有在认证成功后，AUSF才应将SUPI给M-AMF；

信令Nuamf_UECM_SDM Request，其由3GPP中5G协议标准接入流程信令Nudm_UEContextManagement_Registration Request与信令Nudm_SubscriberDataManagement_Get Request进行重新合并得到，其目的是用户将注册到M-DAMF下，M-AMF向M-DAMF获取用户的接入和移动订阅数据、M-SPMF选择订阅数据、用户在M-SPMF的上下文信息；

信令Nuamf_UECM_SDM_Response，其目的是M-DAMF回复M-AMF由信令Nuamf_UECM_SDMRequest所请求的数据；

信令Nsmf _ AMPolicyControl _PDUSession_Update_Request，其由3GPP中5G协议标准接入流程信令Npcf_AMPolicyControl_Create Request与Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Request进行重新合并，其目的是M-AMF联系M-SPMF以创建策略关联并检索用户策略和/或访问和移动性控制策略，此消息还将更新AMF-SPMF关联以支持PDU会话、向M-SPMF提供从用户或AN接收的N1/N2 SM信息，M-AMF将启动PDU会话重新激活，需要会话管理功能M-SPMF来设置新会话；

新的终端通过该核心网的接入信令进行通信并进行注册具体包括以下步骤：

Step1：用户发起注册请求，携带自身身份标识；

Step2：M-AMF通过RAN接受到用户注册请求后，M-AMF向M-DAMF请求认证，M-DAMF通过自身集成AUSF子模块执行用户的身份认证请求，请求相关的身份认证向量以及算法信息，并从UDM子模块中获取用户身份验证数据；

Step3：一旦用户被认证，M-DAMF将向M-AMF提供相关的安全相关信息和身份验证数据；如果M-AMF向M-DAMF中的AUSF模块提供了SUCI，则只有在认证成功后，AUSF才应将SUPI给M-AMF；

Step4：M-AMF向M-DAMF检索访问、获取用户签约策略获取移动订阅数据；

Step5：M-DAMF回复M-AMF请求数据，并返回AMF响应码；

Step6：M-AMF联系M-SPMF下的PCF模块以创建策略关联并检索用户策略和/或访问和移动性控制策略；同时更新AMF- SPMF关联以支持PDU会话，该消息还向M-SPMF提供从用户或AN接收的N1/N2 SM信息；

Step7：M-SPMF响应策略关联信息回复M-AMF；

Step8：M-SPMF向M-UPF发起会话修改请求，M-SPMF控制平面和M-UPF数据平面之间采用了报文转发控制协议PFCP；

Step9：M-UPF回复会话请求信息给M-SPMF，完成后，M-UPF数据平面开始响应M-SPMF控制平面；

Step10：M-SPMF向M-AMF通知会话管理上下文已更新，包含会话建立结果、用户的IP地址、PDU会话ID、N2 SM信息等；

Step11：M-AMF通过RAN向用户回复注册接受消息；

Step12：用户注册完成；

加入核心网的终端根据核心网的数据同步模型进行数据同步，加入核心网的终端进行数据同步包括以下步骤：

用户设备向本地域内轻量化核心网MCN发送数据并请求反馈，如果本地MCN缓存内有目标资源，直接将内容发送回终端，并更新本地MCN缓存；

否则本地MCN向地面控制中心GCN上报用户设备请求，如果GCN缓存了目标资源，则地面控制中心经过本地MCN向用户设备回复所请求资源，同时本地MCN更新缓存；

若地面控制中心GCN没有目标资源，GCN则向远端轻量化核心网MCN发送请求查看相关内容存在哪一个MCN缓存当中，将相关资源发送回本地MCN；

本地MCN向用户回复所请求数据，并跟新本地MCN缓存，完成数据同步。