【5G NAS】全球唯一临时标识符GUTI介绍

博主未授权任何人或组织机构转载博主任何原创文章，感谢各位对原创的支持！
博主链接

本人就职于国际知名终端厂商，负责modem芯片研发。
在5G早期负责终端数据业务层、核心网相关的开发工作，目前牵头6G技术研究。


博客内容主要围绕：
       5G/6G协议讲解
       高级C语言讲解
       Rust语言讲解

全球唯一临时标识符GUTI介绍

       5G全球唯一临时标识符5G - GUTI是核心网临时标识符，通过接入和移动管理功能AMF分配给终端。

一、AMF何时分配新GUTI

• 当收到来自终端的初始注册或移动注册更新类型的注册请求消息后，AMF会在注册接受消息中向终端发送新的5G-GUTI；
• 当收到来自终端的周期性注册更新类型的注册请求消息时，AMF会在注册接受消息中向终端发送新的5G-GUTI；
• 当接收到来自终端的服务请求消息（由网络触发，即终端对网络寻呼消息的响应）后，AMF会使用终端配置更新程序向终端发送新的5G-GUTI；

二、5G GUTI结构

       GUAMI标识一个或多个AMF。当GUAMI只识别一个AMF时，5G-TMSI在AMF中唯一地识别UE。但是，当AMF将一个5G-GUTI分配给UE时，如果一个AMF的GUAMI值被多个AMF使用，则AMF应确保在该5G-GUTI内使用的5G-TMSI值尚未被其他共享该GUAMI值的AMF使用。

2.1 GUAMI结构

       其中AMF Region ID标识了该区域，AMF Set ID唯一地标识了该AMF区域内的AMF集合，AMF指针标识了AMF集合中的一个或多个AMF。
       AMF Region ID解决了网络中AMF数量超过AMF集合ID和AMF指针所能支持的AMF数量的情况，使运营商在不同的区域中重用相同的AMF集合ID和AMF指针值。

2.2 S-TMSI结构

       S-TMSI是GUTI的缩写形式，以便在寻呼和服务请求时能更有效地发送无线电信号，其结构如上所示。在NG-RAN中，使用5G-TMSI的最低10位来确定不同用户的寻呼时间。因此，AMF应确保5G-TMSI的10 LSB均匀分布

三、5G与4G的GUTI映射

       3GPP指定了5G-GUTI和4G-GUTI之间的映射。该映射用于支持终端设备在4G和5G网络之间的移动性。例如，当移动用户从5G移动到4G时需要向MME发送一个GUTI，此时移动端需要将5G-GUTI映射为4G-GUTI并发送给MME。MME执行4G GUTI到5G-GUTI的反向映射，以找到MME需要联系的AMF以获取UE上下文。

       类似地，当移动设备从4G移动到5G时，移动设备将4G GUTI映射为5G-GUTI，并发送给AMF，AMF从获取的用户上下文中解码MME ID。下图显示了5G和4G GUTI的映射和详细信息。

总结

• GUTI是一个长度为80 bits的核心网标识符；
• 它由PLMN + AMF ID + TMSI三个主要的网络标识符组成；
• 它是一个临时标识符，因此它不会固定到一个特定的用户或移动设备；
• 一个5G-GUTI可用于访问AMF内的3GPP和非3GPP技术安全上下文；
• AMF可以在指定条件下随时向UE重新分配新的5G-GUTI；
• 当UE处于CM-IDLE状态时，AMF可能会延迟分配新的5G-GUTI，直到下一次NAS事务发生；

---

参考

• 3GPP TS 23.501，System architecture for the 5G System
• 3GPP TS 33.501，Security architecture and procedures for 5G System

---