5G核心网，NAS短消息的实现
在5G核心网中，NAS（非接入层）短消息（SMS over NAS）的传输依赖于AMF（接入和移动性管理功能）与SMSF（短消息业务功能）的协同工作。以下是基于您提供的技术点的详细解析，涵盖全流程逻辑和关键技术设计：
1. 全流程技术解析
(1) UE注册时声明SMS能力
- UE → AMF：在
Registration RequestNAS消息中携带 "SMS supported"标识，表明UE支持通过NAS传输短信。 - 关键参数：
5GMM Capability字段中的SMS over NAS比特位（置为1）。
(2) AMF重选时的SMSF地址传递
- 场景：UE移动导致服务AMF变更（如TAU/切换）。
- 原AMF → 新AMF：在
Namf_Communication_UEContextTransfer服务中，将SMSF地址包含在UE上下文中传递。 - 目的：避免新AMF重复发现SMSF，保障短信业务连续性。
(3) SMSF的获取方法
AMF通过以下两种方式获取SMSF地址：
- 静态配置
- 运营商在AMF本地预配置SMSF地址（适用于单SMSF或简单网络）。
- 动态发现（主流方案）
- AMF向UDM查询：通过
Nudm_UECM_Get服务获取UE的SMSF地址。 - 触发条件：
- UE首次注册且携带"SMS supported"标识；
- AMF本地未缓存该UE的SMSF地址。
- AMF向UDM查询：通过
(4) AMF确认SMS支持
- AMF → UE：在
Registration AcceptNAS消息中携带 "SMS supported"标识，通知UE可通过当前AMF收发短信。 - 注：若网络不支持SMS，该标识将被忽略或置0。
(5) AMF激活SMS服务
- AMF → SMSF：调用服务化接口
Nsmsf_SMService_Activate，关键参数如下：参数 作用 AMF Address新AMF的服务地址（供SMSF反向通知） Access Type接入类型（3GPP或非3GPP） SUPI/GPSI用户永久标识（SUPI）或外部标识（GPSI） Trace Requirement合法监听需求（如需要）
(6) SMSF更新上下文
SMSF收到激活请求后执行：
- 若已有UE上下文：
- 直接更新AMF地址为最新值（无需重新注册UDM）。
- 若无UE上下文：
- 步骤1：向UDM注册自身地址（调用
Nudm_UECM_Registration），建立SMSF-UDM关联。 - 步骤2：若SMS订阅数据过期/变更，通过
Nudm_SDM_Subscribe订阅UDM的数据更新通知。
- 步骤1：向UDM注册自身地址（调用
(7) AMF存储SMSF地址
- AMF将SMSF地址保存为UE上下文的一部分（例如：
ueContext.smsfAddressList）。 - 作用：
- 后续UE发短信时直接路由至SMSF；
- AMF重选时传递至新AMF（见步骤2）。
2. 关键技术设计
(1) SMS over NAS的优势
- 无用户面承载：短信通过控制面（NAS信令）传输，无需建立PDU会话，节省资源。
- 覆盖增强：适用于弱信号场景（如NB-IoT）。
(2) 服务化接口（SBI）交互
| 接口 | 调用方 → 被调用方 | 功能 |
|---|---|---|
Nsmsf_SMService_Activate | AMF → SMSF | 激活UE的短信服务 |
Nudm_UECM_Get | AMF → UDM | 获取UE的SMSF地址 |
Nudm_UECM_Registration | SMSF → UDM | SMSF向UDM注册服务地址 |
Nudm_SDM_Subscribe | SMSF → UDM | 订阅用户短信签约数据更新 |
(3) 容灾与同步机制
- AMF故障时：新AMF通过UDM或旧AMF获取SMSF地址，避免短信中断。
- UDM数据更新：SMSF通过订阅机制（
Nudm_SDM_Subscribe）实时同步用户短信权限变更。 - SMSF冗余：UDM可返回多个SMSF地址，AMF按负载均衡策略选择。
(4) 安全设计
- SUPI保护：AMF/SMSF间传递用户标识时使用SUPI（非SUCI），因注册已完成鉴权。
- 传输加密：所有SBI接口均基于TLS 1.3加密（HTTP/2 over TLS）。