1.引言
在5G网络中，注册流程是相当基础和重要的一个流程，这是因为终端不在网络中注册是无法使用网络提供的服务，其次由于终端具有移动性，如果有终端需被动接收业务，比如被叫业务，网络必须能够找到终端，网络在注册流程中需要获得终端的位置信息，建立终端的移动性上下文。注册触发的场景非常多同时也比较繁琐，为了方便读者更好的了解注册流程，本文仅从初始注册流程入手，从个人理解的角度进行阐述。文中以终端携带SUCI这种初始注册场景的信令进行说明。
2. SA注册流程详解
和4G EPC网络有很大不同，5G将移动性更新和周期性也归入注册流程，这样注册流程包含四大类的情况：1、初始注册；2、移动性更新注册；3、周期性注册；4、紧急注册。本文以携带SUCI的初始注册为例，对注册流程进行说明，可为其他场景比如携带GUTI的情况做参考。
2.1 SA独立组网初始接入流程
所谓 SA独立组网表示核心网只存在一种基站，没有4G基站和5G基站混合组网，而且核心网是5G核心网，全新的5G核心网+5G基站，和4G网络完全分隔开(如图1所示)，本文主要介绍针对此场景下的初始注册流程。
图1 NR SA 独立组网
图2：SA 独立组网初始接入流程
2.1 SA NAS层注册流程
图3流程图大致流程如下：
(1)首先终端发起注册请求，RAN将注册请求转发至AMF，这其中涉及到AMF的选择，由于RAN侧不是SBI架构的，因此AMF的选择策略可以基于本地配置，或者基于网络切片进行；
(2)AMF收到注册请求，根据SUCI的路由选择码找到对应的AUSF提起鉴权请求，这里涉及到AUSF的选择，AUSF返回鉴权参数RAND和AUTN以及期望的响应，AMF将鉴权参数RAND和AUTN发送给终端UE，终端使用AUTN对网络进行鉴权，然后返回给AMF响应，AMF对比响应，符合则鉴权成功，再将响应发送给AUSF，AUSF对比响应成功返回给AMF对应SUCI的SUPI；
(3)AMF发起到UDM的登记，如UECM终端连接管理的注册，取回签约参数，在UDM进行签约数据管理的 订阅。AMF向终端返回接受注册的消息，终端回应完成注册，至此，完成了注册流程。
图3：SA注册流程
2.2.1 AMF Selection AMF选择
无线接入网按照TS 23.501的6.3.5节描述选择AMF。如果终端在连接管理的连接态，无线接入网可以在终端的N2连接上转发注册请求消息给AMF。如果无线接入网不能选择合适的AMF，它将转发注册请求给在无线接入网内配置的AMF，来执行AMF选择。在初始注册情况，终端携带的SUCI不包含GUAMI等能够确定AMF的信息，因此，RAN将采用本地配置的AMF进行注册请求的转发
2.2.2 UE-RAN Registration Request终端发起注册请求
终端发送Registration Request注册请求至RAN侧，携带的参数和RAN侧转发给AMF的相同；图4是终端发送的注册请求消息的解码，其中终端发送的注册请求消息中包含注册类型“registration-type”为“initial registration”表示此注册的类型为初始注册，识别码“nGS-mobile-identity”这里是“SUCI”，“suci-body”即为SUCI值，这里的SUCI尾数为21。终端安全能力uE-security-capability字段中关于加密算法EA的支持类型(即对应值为1)有nGEA-0,nGEA-128-1/2/3；关于完整性保护算法IA的支持类型有nGIA-0,NgIA-128-1/2/3。
图4：registrationrequest消息信元
2.2.3 AUSF Selection AUSF选择
此消息为内部消息，消息体标题为“TopoNFDiscoveryReq”，消息体内，TargetNfType: NFTypeAUSF表示请求的目标NF类型为AUSF， RequesterNfType: NFTypeAMF 表示发起请求的NF类型为AMF， ServiceNames: ServiceNamenausfAuth 表示请求的服务名为“ausfAuth”，也就是AUSF的鉴权服务，TS 23.501 7.2.7节AUSF对外提供的服务名为“Nausf_UEauthentication“。TargetPlmnList: mcc: “460” mnc: “01”，Supi: “imsi-460011aaaaa0021”，目标的PLMN为46001的MCC+MNC，也就是中国联通的网络，SUPI字段是对应的IMSI值，这里也就是终端提供的SUCI。
*SdrMsgHeader: { {Topic:525056 DestKey:{KeyType:2349 GroupId:4294967295 KeyValue:[0 77 20 5]} DestFilter: Ext:[]} }
SrcKey: < KeyType: 2170 KeyValue: “aaaa”
DstKey: < KeyType: 2349 KeyValue: “aaaa”
SearchPara: < TargetNfType: NFTypeAUSF RequesterNfType: NFTypeAMF ServiceNames: ServiceNamenausfAuth TargetPlmnList: <
mcc: “460”
mnc: “01”
Supi: "imsi-460011aaaaa0021"
TracePara: < UserIdType: UserIdTypeSUPI UserId: “aaaa-aaaaaaaaaaaaaaa”
2.2.4 UDM中登记
由于是初始注册，此时UDM中没有对应UE的上下文，AMF需要向UDM进行终端连接管理的注册，从UDM取终端的签约信息，以及在UDM进行签约信息改变的订阅。(非初始注册的情况则发起响应的更新流程).
2.2.5 Registration Accept
AMF向终端发送Registration Accept注册接受消息，携带为终端分配的5G-GUTI，下图中nG-guti-body字段中由mcc-mnc,AMF-region-id,AMF-SET-ID,AMF-Pointer和5G-TMSI组成。还携带了为终端提供服务的TA-LIST，追踪区列表，终端进入新的TA之后，会和当前的TA-LIST值进行对比，如果发现进入新的TA会发起移动性更新注册。
Registration Accpet消息中还携带允许的NSSAI“Allowed NSSAI”和配置的NSSAI“Configured NSSAI”。5GS-network-feature-support 5G网络特性支持方面，iWKN26:interworking-withou-N26-not-supported(0)表示5GC和EPC之间的部署了N26接口，支持5GC和EPC之间的通过N26接口的互操作。iMSVOPS：iMS-voice-voice-over-PS-session-supported-over-3GPP-access-only表示5GC网络侧支持IMSVOPS，可以发起PS之上的IMS业务。
2.2.5 Registration Complete
UE向AMF返回“Registration Complete”信令，至此，注册流程完成