51学通信

深度解析 3GPP TS 23.288：6 Procedures to Support Network Data Analytics (支持网络数据分析的流程)

19分钟阅读

好的，我们继续本次的深度探索，进入5G智能网络的核心——分析流程与数据交互的实战细节。

深度解析 3GPP TS 23.288：6 Procedures to Support Network Data Analytics (支持网络数据分析的流程)

本文技术原理深度参考了3GPP TS 23.288 V18.9.0 (2025-03) Release 18规范中，关于“6 Procedures to Support Network Data Analytics”的核心章节，旨在为读者详细拆解NWDAF如何对外提供分析服务、如何与消费者进行交互，以及这些交互背后的详细信令流程与参数约定。

在前几章中，我们已经构建了NWDAF的宏观架构(Ch.4)和核心功能(Ch.5)的全景视图。我们知道NWDAF“小慧”是一个强大的AI大脑，但大脑的智慧如何被外部世界所用？当PCF需要策略指导，或者AF需要网络洞察时，它们具体应该如何向“小慧”提问？“小慧”又是如何回应的？

第6章正是解答这些核心问题的“操作手册”。它详细定义了NWDAF与消费者之间的“对话协议”和“业务流程”。本章内容繁多且至关重要，我们将首先聚焦于6.1 Procedures for analytics exposure (分析开放流程)，这是整个NWDAF价值变现的出口。

场景设定：为了应对即将来临的“双十一”购物节，某大型电商应用（我们称之为“淘淘乐”，它在5G核心网中由一个AF代表）希望与运营商深度合作，保障其VIP用户在抢购高峰期的网络体验。为此，“淘淘乐”AF需要实时获取网络质量预测，并动态调整其应用的码率策略。

1. 智慧的两种“售卖”方式：订阅/通知 vs. 请求/响应 (TS 23.288 Clause 6.1)

“小慧”的智慧成果，可以通过两种标准化的方式提供给“淘淘乐”这样的消费者。

1.1 订阅/退订模式 (Analytics Subscribe/Unsubscribe)

这是最主流的交互模式，适用于需要持续性、周期性或事件触发式获取网络分析的场景。它遵循经典的“发布-订阅”模型。

流程解读 (参考 Figure 6.1.1.1-1: Network data analytics Subscribe/unsubscribe)

  1. 发起订阅 (Nnwdaf_AnalyticsSubscription_Subscribe): “淘淘乐”AF（通过NEF）向“小慧”NWDAF发起一个长期订阅请求：“你好，‘小慧’！从现在开始，请持续监控我司VIP用户群在A区域的网络切片负载情况。每当负载预测将超过80%时，或者每隔5分钟，请主动通知我。”

  2. 处理订阅与数据采集: “小慧”收到订阅后，记录下“淘淘乐”的需求。她会判断为了完成这个任务，是否需要向AMF、SMF等数据源发起新的数据采集订阅。如果需要，她会立即启动后台的数据收集流程。

  3. 主动通知 (Nnwdaf_AnalyticsSubscription_Notify): 在订阅的有效期内，“小慧”会按照“淘淘乐”的要求，在满足触发条件（负载预测超80% 或 5分钟周期到达）时，主动调用Nnwdaf_AnalyticsSubscription_Notify服务，将最新的分析结果推送给“淘淘乐”。

  4. 退订 (Nnwdaf_AnalyticsSubscription_Unsubscribe): “双十一”活动结束后，“淘淘乐”不再需要此项服务，便向“小慧”发送一个退订请求，告知她可以停止相关的分析和通知。

This procedure is used by any NWDAF service consumer (e.g. including NFs/OAM) to subscribe/unsubscribe at NWDAF to be notified on analytics information, using Nnwdaf_AnalyticsSubscription service defined in clause 7.2.

这段原文明确了这种模式的普适性，任何消费者都可以通过Nnwdaf_AnalyticsSubscription服务来订阅分析通知。

1.2 请求/响应模式 (Analytics Request)

这种模式适用于一次性、即时性的分析查询场景。

流程解读 (参考 Figure 6.1.2.1-1: Network data analytics Request)

  1. 发起请求 (Nnwdaf_AnalyticsInfo_Request): “淘淘乐”AF突然发现某位至尊VIP用户“王总”的直播流卡顿。它立刻向“小慧”发起一个紧急请求：“你好，‘小慧’！请立即告诉我，‘王总’当前所在小区的上行带宽、时延和丢包率的统计值是多少？”

  2. 即时分析与响应: “小慧”收到请求后，立即着手分析（可能需要即时从相关NF获取数据），生成分析结果，并通过该请求的响应消息直接返回给“淘淘乐”。

This procedure is used by the NWDAF service consumer (e.g. including NFs/OAM) to request and get from NWDAF analytics information, using Nnwdaf_AnalyticsInfo service defined in clause 7.3.

这种“一问一答”的模式非常适合临时的、按需的查询场景。

2. 提问的艺术：分析请求的内容 (TS 23.288 Clause 6.1.3)

无论是订阅还是请求，向“小慧”提问都需要遵循一定的“格式”，这就是6.1.3节“Contents of Analytics Exposure”定义的内容。一个清晰、准确的问题，才能得到有价值的答案。让我们看看“淘淘乐”在提问时，需要说明哪些关键信息。

The consumers of the Nnwdaf_AnalyticsSubscription_Subscribe or Nnwdaf_AnalyticsInfo_Request service operations described in clause 7 provide the input parameters listed below.

2.1 核心三要素

  1. A list of Analytics IDs: 你想问什么？ 这是最核心的参数，直接表明了分析的主题。例如，“淘淘乐”需要指定Analytics ID = "Network Slice Load Level"。规范在第7章的Table 7.1-2中预定义了大量的Analytics ID，如“UE Mobility”、“UE Communication”、“Service Experience”等。

  2. Target of Analytics Reporting: 你问的是谁？ 指明了分析的对象。可以是：

    • 一个特定的UE (a list of SUPIs)，如“王总”。
    • 一个UE组 (a list of Internal-Group-Ids)，如“淘淘乐VIP用户群”。
    • 任何UE (any UE)，通常与地理区域配合使用，表示该区域内的所有UE。

  3. Analytics Filter Information: 有没有附加条件？ 这是用于筛选和聚焦分析范围的过滤器。内容非常丰富，取决于具体的Analytics ID。对于“切片负载”分析，“淘淘乐”需要提供：

    • S-NSSAI: 明确是哪个网络切片。
    • Area of Interest: 限制在哪个地理区域，如A市中心公园所在的TAI列表。

2.2 精细化控制参数

除了核心三要素，消费者还可以提出更精细化的要求，以获得“私人定制”的分析服务。

  • Analytics target period: 你想问哪个时间段？ 指明了分析是针对过去（统计）还是未来（预测）。例如：“请统计过去1小时的数据”，或者“请预测未来15分钟的情况”。

  • Analytics Reporting Information: 你希望如何收到报告？

    • Reporting Parameters: 定义了报告的周期性（如每5分钟一次）、上报次数等。
    • Reporting Thresholds: 定义了事件触发的阈值。例如：“只有当预测负载超过(above) 80%时才通知我”。还可以设置“可接受偏差”，比如负载从95%降到92%这种“好的变化”就不必上报，以减少信令。

  • Preferred level of accuracy: 你对答案的准确度要求有多高？ 消费者可以表明对准确度的偏好（如”Low”, “Medium”, “High”）。“小慧”会尽力满足这个要求，但这可能会影响到分析的响应时间或资源消耗。

  • Output strategy: 如果无法达到精度要求，你希望怎么办？

    • Binary output strategy: “宁缺毋滥”。如果预测结果的置信度没有达到要求，就不上报。
    • Gradient output strategy: “先给我个参考”。无论置信度如何，都按时上报，并附上当前的置信度值。

通过这些丰富的参数，“淘淘乐”可以像填写一份详尽的调查问卷一样，精确地向“小慧”表达自己的分析需求。

3. 牵线搭桥：通过DCCF和NEF进行分析开放

在复杂的网络环境中，消费者与NWDAF的交互往往不是直接的，而是通过“协调员”DCCF或“网关”NEF。

3.1 通过DCCF的分析订阅 (Clause 6.1.4.2)

当网络中部署了DCCF时，消费者通常会优先与DCCF交互，以利用其协调能力。

流程解读 (参考 Figure 6.1.4.2-1: Network data analytics subscription via DCCF)

  1. 消费者向DCCF订阅: “淘淘乐”AF向DCCF发起Ndccf_DataManagement_Subscribe请求，内容与直接向NWDAF订阅类似，但请求对象是DCCF。
  2. DCCF的智能调度: DCCF收到请求后，会进行一系列智能判断：
    • 确定NWDAF实例: 如果请求中没有指定NWDAF，DCCF会根据分析类型、区域等信息，自行发现并选择一个最合适的NWDAF。
    • 检查重复订阅: DCCF会检查是否已有其他消费者订阅了相同的分析。如果“淘淘乐”的请求与之前PCF的请求完全一致，DCCF只需将“淘淘乐”加入该分析的通知列表即可，无需打扰NWDAF。
    • 修改或新建订阅: 如果请求部分匹配，DCCF会向NWDAF发起修改订阅的请求；如果完全不匹配，则新建订阅。
  3. NWDAF → DCCF → 消费者: 分析结果产生后，会沿着“NWDAF → DCCF → 淘淘乐AF”的路径进行通知。DCCF在中间扮演了聚合、分发和格式转换的角色。

3.2 AF通过NEF的交互 (Clause 6.1.1.2 & 6.1.2.2)

对于来自外部（如“淘淘乐”AF）的请求，通常需要通过NEF（网络开放功能）这个安全网关。

流程解读 (参考 Figure 6.1.1.2-1: Procedure for analytics subscribe/unsubscribe by AFs via NEF)

  1. AF向NEF发起请求: “淘淘乐”AF调用NEF提供的Nnef_AnalyticsExposure_Subscribe服务。
  2. NEF的策略控制与转发: NEF作为“守门人”，会进行鉴权和授权，检查“淘淘乐”是否有权限请求这项分析。它还会根据运营商策略进行参数映射，例如，将AF提供的地理坐标映射为网络内部的TAI/Cell ID列表。
  3. NEF向NWDAF发起请求: 验证通过后，NEF再代表AF向NWDAF发起标准的Nnwdaf_AnalyticsSubscription_Subscribe请求。
  4. 结果返回: 分析结果同样沿着“NWDAF → NEF → AF”的路径返回，NEF在返回时也可能进行必要的格式转换。

通过DCCF和NEF，NWDAF的分析服务被安全、高效、有序地开放给了全网乃至外部的消费者。

4. 总结

第6.1章为我们描绘了一幅清晰的NWDAF服务交互蓝图。它定义了从“提问”到“回答”的完整流程和“沟通语言”。

  • 双模式服务: 提供了“订阅/通知”和“请求/响应”两种灵活的交互模式，满足了持续性监控和一次性查询的不同需求。
  • 结构化请求: 定义了一套丰富的输入参数（Contents of Analytics Exposure），使得消费者可以精确、多维度地描述其分析需求，实现了“私人定制”般的智能服务。
  • 分层交互架构: 明确了通过DCCF进行内部协调和通过NEF进行外部开放的流程，保证了大规模网络中分析服务交互的可扩展性、安全性和可管理性。

理解了这些流程，我们才真正掌握了如何“使用”NWDAF的智慧。这不仅仅是技术细节，更是5G网络实现智能化运营、催生新业务模式的商业和技术基础。

FAQ - 常见问题解答

Q1：消费者如何知道应该使用“订阅”模式还是“请求”模式？ A1：这取决于消费者的业务需求。如果消费者需要持续监控某个网络指标的变化，并希望在特定事件发生时得到通知（如PCF需要持续监控切片负载以动态调整策略），那么订阅模式是最佳选择。如果消费者只是需要一次性地获取某个特定时间点或时间段的分析结果（如运维人员在排障时需要查询某个UE过去10分钟的通信记录分析），那么请求模式更简单直接。

Q2：请求分析时，Analytics ID 是从哪里来的？是消费者自己随便定义的吗？ A2：不是。Analytics ID 是由3GPP标准化预定义的。规范TS 23.288的Table 7.1-2中详细列出了所有标准化的分析类型及其对应的Analytics ID，例如 “UE Mobility”, “Service Experience”, “NF Load analytics” 等。消费者必须使用这些标准ID来发起请求，以确保NWDAF能够正确理解其意图。运营商也可以在标准之外扩展私有的Analytics ID，但这需要在消费者和NWDAF之间提前约定好。

Q3：Analytics Filter Information 和 Analytics Reporting Information 有什么区别？ A3：可以这样理解：Analytics Filter Information 是在数据输入端起作用，它告诉NWDAF“从哪些数据里进行分析”。例如，S-NSSAI和Area of Interest限定了分析的数据源范围。而 Analytics Reporting Information 是在结果输出端起作用，它告诉NWDAF“以何种方式向我汇报结果”。例如，Reporting Thresholds和periodicity定义了何时以及多久汇报一次。一个管“输入”，一个管“输出”。

Q4：为什么外部AF一定要通过NEF来访问NWDAF？ A4：这主要是出于安全、策略控制和解耦的考虑。NEF（网络开放功能）是5G核心网能力向外部（特别是第三方应用）开放的统一、安全关口。

  • 安全：NEF负责对外部AF进行认证和授权，防止未经授权的访问。
  • 策略控制：运营商可以在NEF上配置精细化的API策略，如速率限制、访问控制等，确保网络能力开放的可管可控。
  • 解耦与适配：NEF可以将网络内部复杂的接口和参数（如TAI/Cell ID）适配成对外部开发者更友好的形式（如地理坐标），降低了第三方集成的难度。

Q5：如果NWDAF收到了一个它无法满足的分析请求（例如，数据不足或能力不支持），它会如何响应？ A5：在这种情况下，NWDAF会返回一个错误响应 (error response)。在订阅模式下，它会在Nnwdaf_AnalyticsSubscription_Subscribe的响应消息中告知订阅失败，并附带失败原因。在请求/响应模式下，Nnwdaf_AnalyticsInfo_Request的响应也会是一个包含错误码和错误信息的失败响应。此外，对于订阅模式，如果一个已经成功的订阅因为后续原因（如UE移出服务区）无法继续服务，NWDAF会主动发送一个Notify消息，其中包含一个**Termination Request**，通知消费者该订阅已被终止。

关系图谱