TRUNG QUỐC Shenzhen Olax Technology CO.,Ltd Tin tức công ty

  Trong hệ thống 5G (NR), PSA (Điểm neo phiên PDU) là UPF (Chức năng mặt phẳng người dùng). Nó hoạt động như một cổng kết nối với DN (Mạng dữ liệu) bên ngoài thông qua giao diện N6 của phiên PDU. Là điểm neo cho các phiên dữ liệu người dùng, PSA quản lý luồng dữ liệu và thiết lập kết nối đến các dịch vụ như Internet.   I. Có ba chế độ PSA: Chế độ SSC 1, Chế độ SSC 2 và Chế độ SSC 3. Chế độ SSC 1: Trong chế độ này, mạng 5G duy trì dịch vụ kết nối UE. Đối với các phiên PDU lớp IPv4, IPv6 hoặc IPv4v6, địa chỉ IP được bảo lưu. Trong trường hợp này, Chức năng mặt phẳng người dùng (UPF) hoạt động như điểm neo phiên PDU vẫn không thay đổi cho đến khi UE giải phóng phiên PDU. Chế độ SSC 2: Trong chế độ này, mạng 5G có thể giải phóng kết nối với UE, tức là giải phóng phiên PDU. Nếu phiên PDU được sử dụng để truyền các gói IP, địa chỉ IP được cấp phát cũng sẽ được giải phóng. Một kịch bản ứng dụng cho chế độ này là khi UPF neo cần cân bằng tải, cho phép mạng giải phóng các kết nối. Trong trường hợp này, phiên PDU có thể được chuyển đến một UPF neo khác bằng cách giải phóng phiên PDU hiện có và sau đó thiết lập một phiên mới. Nó sử dụng một khuôn khổ "ngắt kết nối + thiết lập", có nghĩa là phiên PDU được giải phóng khỏi UPF phục vụ đầu tiên và sau đó một phiên PDU mới được thiết lập trên UPF mới. Chế độ SSC 3: Trong chế độ này, mạng 5G duy trì kết nối được cung cấp cho UE, nhưng một số tác động có thể xảy ra trong một số quy trình nhất định. Ví dụ, nếu UPF neo thay đổi, địa chỉ IP được gán cho UE sẽ được cập nhật, nhưng quá trình thay đổi đảm bảo rằng kết nối được duy trì; tức là, một kết nối đến UPF neo mới được thiết lập trước khi giải phóng kết nối với UPF neo cũ. 3GPP Release 15 chỉ hỗ trợ Chế độ 3 cho các phiên PDU dựa trên IP. II. Các công dụng chính của điểm neo phiên PDU bao gồm: Điểm kết thúc dữ liệu: PSA là UPF nơi phiên PDU kết thúc kết nối với mạng dữ liệu bên ngoài. Định tuyến dữ liệu: Nó định tuyến các gói dữ liệu người dùng giữa thiết bị người dùng (UE) và DN bên ngoài. Phân bổ địa chỉ IP: PSA được liên kết với một nhóm địa chỉ IP. Địa chỉ IP của UE được cấp phát từ nhóm này, bằng UPF hoặc thông qua một máy chủ bên ngoài (ví dụ: máy chủ DHCP). Chức năng quản lý phiên (SMF) quản lý nhóm địa chỉ này. Kiểm soát đường dẫn dữ liệu: SMF kiểm soát đường dẫn dữ liệu của phiên PDU, chọn PSA và quản lý việc kết thúc giao diện N6.

  I. Đặc điểm của Repeater Trong hệ thống thông tin di động, một repeater (Repeater Di động), còn được gọi là bộ khuếch đại tín hiệu (repeater) hoặc bộ tăng cường tín hiệu di động, là một thiết bị khuếch đại tín hiệu điện thoại di động hiện có để cải thiện cường độ tín hiệu ở những khu vực yếu. Nguyên tắc hoạt động của nó liên quan đến việc sử dụng một ăng-ten bên ngoài để thu các tín hiệu yếu, truyền chúng đến bộ khuếch đại tín hiệu để khuếch đại, sau đó phát lại tín hiệu đã được tăng cường thông qua một ăng-ten bên trong. Điều này cải thiện khả năng kết nối điện thoại di động trong phạm vi hiệu quả của nó, làm cho nó đặc biệt phù hợp với các khu vực nông thôn, các cấu trúc bê tông và kim loại lớn hoặc xe cộ.   II. Tiêu chuẩn Repeater Bộ tăng cường tín hiệu được sử dụng trong hệ thống 5G (NR) được phân loại thành: Repeater, NCR (Repeater Điều khiển Mạng), và thiết bị phụ trợ; trong số đó, NCR được chia nhỏ thành NCR-Fwd và NCR-MT. Các yêu cầu, quy trình, điều kiện thử nghiệm, đánh giá hiệu suất và tiêu chuẩn hiệu suất áp dụng cho các loại trạm gốc khác nhau trong mạng không dây như sau:   Repeater NR được trang bị các đầu nối ăng-ten có thể được kết thúc trong quá trình thử nghiệm EMC đáp ứng các yêu cầu RF cho loại 1-C repeater trong TS 38.106[2] và chứng minh sự tuân thủ với TS 38.115-1[3]. Repeater NR không có đầu nối ăng-ten, tức là các phần tử ăng-ten không bức xạ trong quá trình thử nghiệm EMC, đáp ứng các yêu cầu RF cho loại 2-O repeater trong TS 38.106[2] và chứng minh sự tuân thủ với TS 38.115-2[4]. NCR được trang bị ăng-ten hoặc đầu nối TAB có thể được kết thúc trong quá trình thử nghiệm EMC đáp ứng các yêu cầu RF cho NCR-Fwd/MT loại 1-C và loại 1-H trong TS 38.106[2] và chứng minh sự tuân thủ với TS 38.115-1[3]. NCR không được trang bị đầu nối ăng-ten, có nghĩa là phần tử ăng-ten không bức xạ trong quá trình thử nghiệm EMC, tuân thủ các yêu cầu RF loại NCR-Fwd/MT 2-O trong TS 38.106 [2] và chứng minh sự tuân thủ của nó bằng cách tuân thủ TS38.115-2 [4]. Phân loại môi trường sử dụng repeater đề cập đến các phân loại môi trường dân cư, thương mại và công nghiệp nhẹ được sử dụng trong IEC 61000-6-1 [6], IEC 61000-6-3 [7] và IEC 61000-6-8 [24]. Các yêu cầu EMC này được chọn để đảm bảo rằng thiết bị đủ tương thích trong môi trường dân cư, thương mại và công nghiệp nhẹ. Tuy nhiên, các mức này không bao gồm các tình huống khắc nghiệt có thể xảy ra ở bất kỳ vị trí nào nhưng với xác suất thấp.

Trong các hệ thống 5G (NR), việc quản lý chính sách và thực thi các khả năng dịch vụ mạng và thiết bị đầu cuối được đảm bảo hoàn toàn bởi PCF (Chức năng Kiểm soát Chính sách) và AMF (Chức năng Di động), còn được gọi là quản lý chính sách AM. Các ví dụ ứng dụng như sau:   Ví dụ 1: Kiểm soát Chính sách AM/UE Dựa trên Giới hạn Tiêu thụ Đây là một chức năng mới được 3GPP giới thiệu trong Rel-18, cho phép PCF chịu trách nhiệm về UE thực hiện các quyết định chính sách AM/UE trong các tình huống không chuyển vùng dựa trên thông tin giới hạn tiêu thụ có sẵn (chẳng hạn như việc người dùng đã đạt đến hoặc sắp đạt đến giới hạn tiêu thụ dữ liệu di động hàng ngày/hàng tuần/hàng tháng). Ví dụ này minh họa cách triển khai chính sách quản lý chính sách AM/UE của nhà khai thác trong PCF.   PCF về bất kỳ thay đổi nào đối với trạng thái hiện tại hoặc đang chờ xử lý của các bộ đếm chính sách đã đăng ký và tùy chọn, thời gian kích hoạt của các trạng thái đang chờ xử lý (ví dụ: do một chu kỳ thanh toán sắp hết hạn). Sau đó, PCF sẽ sử dụng tất cả các trạng thái bộ đếm chính sách được thu thập động này và thông tin liên quan làm đầu vào cho các quyết định chính sách nội bộ của nó để áp dụng các hành động do nhà khai thác xác định trước có liên quan.CHF sẽ thông báo cho CHF sẽ thông báo cho PCF về bất kỳ thay đổi nào đối với trạng thái hiện tại hoặc đang chờ xử lý của các bộ đếm chính sách đã đăng ký và tùy chọn, thời gian kích hoạt của các trạng thái đang chờ xử lý (ví dụ: do một chu kỳ thanh toán sắp hết hạn). Sau đó, PCF sẽ sử dụng tất cả các trạng thái bộ đếm chính sách được thu thập động này và thông tin liên quan làm đầu vào cho các quyết định chính sách nội bộ của nó để áp dụng các hành động do nhà khai thác xác định trước có liên quan.Với chức năng này, các nhà khai thác có thể cấu hình, thiết lập và thực thi động các quyết định chính sách AM/UE (chẳng hạn như hạ cấp hoặc nâng cấp UE-AMBR, thay đổi các quy tắc URSP và cập nhật các hạn chế về khu vực dịch vụ) dựa trên thông tin giới hạn chi tiêu. Trong 3GPP Rel-19, chức năng này được mở rộng hơn nữa sang các tình huống chuyển vùng để hỗ trợ các thay đổi động đối với các chính sách UE dựa trên thông tin giới hạn chi tiêu.   Ví dụ 2: Nâng cao Mức hiệu suất với sự hỗ trợ của Mạng   Sử dụng Khuyến nghị Quản lý Tần số Quản lý chính sách AM đóng một vai trò quan trọng trong việc cải thiện hiệu suất mạng bằng cách tăng cường quản lý chỉ số RFSP.PCF có thể triển khai các chính sách kiểm soát di động năng động và khác biệt hơn. PCF có thể cung cấp các giá trị chỉ số RFSP cho AMF để hỗ trợ lựa chọn tần số và cho phép quản lý tài nguyên vô tuyến chi tiết hơn ở phía UE.   PCF xác định các giá trị chỉ số RFSP để cung cấp dựa trên nhiều yếu tố, chẳng hạn như thông tin sử dụng tích lũy (ví dụ: khối lượng sử dụng, thời lượng sử dụng hoặc cả hai), dữ liệu phân tích mạng từ NWDAF (bao gồm mức tải hiện tại của các phiên bản lát cắt mạng liên quan hoặc thông tin liên quan đến giao tiếp UE), thông tin hành vi giao tiếp UE, thông tin tắc nghẽn dữ liệu người dùng và trải nghiệm dịch vụ được cảm nhận. Khung chính sách quản lý di động và lựa chọn tần số linh hoạt này nâng cao trải nghiệm người dùng, tối ưu hóa hiệu quả mạng và hỗ trợ phân phối dịch vụ khác biệt trên các nhóm người dùng và điều kiện mạng khác nhau. Với việc giới thiệu   5G-A (3GPP Rel-18 trở lên) và các công nghệ trí tuệ nhân tạo, các khả năng này sẽ được tăng cường hơn nữa, cho phép quản lý mạng tự động, năng động và thông minh hơn. Điều này mở đường cho việc tăng cường kiểm soát cách mạng đối xử với thiết bị người dùng (UE), chẳng hạn như: quản lý chính sách theo thời gian thực dựa trên kiến trúc mạng gốc AI và tự động hóa theo ý định; phân biệt UE chi tiết hơn để có trải nghiệm cá nhân hóa; và kết nối hiệu quả một số lượng lớn và đa dạng các UE (ví dụ: thiết bị IoT, cảm biến). Chúng tôi mong muốn được triển khai các tính năng và kịch bản ứng dụng mới thú vị này trong tương lai.

  Chức năng User Plane (UPF) là một trong những chức năng mạng (NF) quan trọng nhất trong mạng lõi 5G. Đây là đơn vị chức năng mạng thứ hai mà Mạng Vô tuyến (RAN) tương tác trong các luồng PDU trong 5G (NR). Là một yếu tố then chốt trong sự phát triển của Tách biệt Control Plane và User Plane (CUPS), UPF chịu trách nhiệm kiểm tra, định tuyến và chuyển tiếp các gói trong các luồng QoS trong các chính sách đăng ký. Nó sử dụng SMF để gửi các mẫu SDF thông qua giao diện N4 để thực thi các quy tắc lưu lượng uplink (UL) và downlink (DL). Khi dịch vụ tương ứng kết thúc, UPF phân bổ hoặc chấm dứt các luồng QoS trong phiên PDU.   I. Thiết lập User PlaneKhi truy cập ban đầu vào hệ thống 5G, thiết bị đầu cuối (UE) cần thiết lập một kênh user plane với trung tâm dữ liệu theo hướng dẫn của control plane để truyền dữ liệu dịch vụ. Trong quá trình này:   Khi thiết bị đầu cuối (UE) muốn truy cập mạng 5G, trước tiên nó trải qua một quá trình đăng ký. Sau khi hoàn thành tất cả các quy trình control plane, SMF xử lý tất cả thông tin liên quan đến phiên trong giai đoạn thiết lập user plane. AMF yêu cầu DL TEID (Terminal Equipment Identifier) của tất cả các phiên PDU được chuyển đến SMF. Sau đó, SMF chọn UPF tốt nhất cho UE trong phạm vi đã chỉ định và gửi yêu cầu thiết lập phiên chứa tất cả các tham số để thiết lập phiên PDU mặc định. Sau đó, một luồng QoS mặc định của phiên (không phải GBR) được tạo để trao đổi với mạng dữ liệu (DN) để lưu lượng. Lưu lượng dịch vụ bao gồm một tuyến đường dài hơn để tính toán độ trễ và duy trì lưu lượng. Hình 1. Quy trình thiết lập User Plane của Thiết bị đầu cuối 5G (Thông điệp) [5] Yêu cầu thiết lập UE mới, yêu cầu tạo ngữ cảnh phiên [1] Đặt địa chỉ UPF [5] [10] Yêu cầu tạo phiên với UPF [3] Phản hồi ngữ cảnh phiên [4] [5] Nhận cập nhật phiên mặc định [3] QoS mặc định, AMBR [3] Thêm các quy tắc PDR uplink và downlink mặc định cho IMSI II. Truyền dữ liệu Uplink/Downlink đầu tiênKhi truyền dữ liệu thực tế (tức là dữ liệu uplink hoặc downlink) xảy ra, AMF gửi một yêu cầu ngữ cảnh SM đến SMF, trong đó:   SMF gửi một yêu cầu sửa đổi phiên chứa thông tin liên quan đến loại phiên được yêu cầu. UPF thiết lập một phiên PDU trong các quy tắc và quy định theo yêu cầu của người dùng. Sau đó, UPF thêm ánh xạ luồng QoS, đặt TEID, chèn các quy tắc khác nhau (chẳng hạn như PDR, FAR, URR, v.v.) và một số chính sách liên quan đến phiên vào phiên PDU. Nó cũng tính phí cho mỗi lần trao đổi gói và thêm một ID phiên duy nhất để phân biệt nó với các phiên PDU khác. UPF cũng thêm một số IMSI để xác định UE mà phiên hiện tại thuộc về. Ngữ cảnh phiên được chuẩn bị bởi UPF và gửi đến AMF thông qua SMF, sau đó chuyển tiếp nó đến gNB. Nó chứa thông tin như TEID cục bộ của UPF, ngữ cảnh QoS và thông báo giải phóng phiên. Hình 2. Lưu đồ truyền dữ liệu đầu tiên của User Plane Thiết bị đầu cuối 5G (Thông điệp) [2] Quản lý Chính sách QoS (Loại Chính sách) [2] Thiết lập Quy tắc Động [2] Cập nhật Quy tắc Tĩnh và Động [3] Ánh xạ FDR, PDR, QDR, BAR, URR [3] Gắn Quy tắc vào Phiên [3] Tạo một TEID mới và Chèn nó vào PDR [2] Đặt TEID để được Chuyển đến UPF [2] Quản lý QoS/Bearer [5] Tạo Yêu cầu Phiên [9] Cập nhật và Tạo Phiên [6] Xử lý Lịch trình Quy tắc [7] Nhận Ủy quyền Tính phí [2] Khởi tạo Tín dụng Tính phí [2] Lấy Tất cả Chính sách Đang hoạt động [10] Thiết lập Phiên UPF [4] Đọc, Tạo, Cập nhật và Tìm kiếm Phiên [8] Đọc và Ghi Phiên, và Xử lý tuần tự và khử tuần tự tất cả các Véc tơ Phiên [5] Trạng thái Không hoạt động Khi Phiên PDU Chuyển sang Trạng thái Rảnh [6] Xử lý Phản hồi Cập nhật Phiên [5] Xử lý các thông báo thiết lập từ AMF (yêu cầu ban đầu hoặc phiên PDU hiện có) [3] Cập nhật các thông báo thay đổi trạng thái được gửi đến AMF [3] Chuẩn bị phản hồi (ngữ cảnh phiên) để gửi đến AMF để chuyển tiếp đến gNB [3] Gửi TEID cục bộ của UPF đến AMF để gNB sử dụng [3] Gửi ngữ cảnh QoS thích hợp đến AMF [5] Lấy ID phiên PDU từ ngữ cảnh RAT [5] Yêu cầu AMF gửi tin nhắn để giải phóng phiên

  Tương tự như các thế hệ truyền thông di động trước đây, các dịch vụ được hỗ trợ bởi thiết bị đầu cuối (UE) được lưu trữ trong mạng lõi. UE chỉ có thể được thực thi bởi mạng vô tuyến sau khi hoàn thành các hành động xác thực và mã hóa khi bật nguồn. Trong các hệ thống 5G (NR) hỗ trợ NSSF (Chức năng chọn lát cắt mạng), sau "Thiết lập kết nối RRC, ngữ cảnh UE, phân bổ ID UE và xác thực bảo mật," thiết bị đầu cuối (UE) sẽ nhận được dữ liệu thuê bao cụ thể dựa trên trạng thái kích hoạt và thực hiện cài đặt mặt phẳng người dùng. Quá trình cụ thể như sau:   I. Thu thập dữ liệu thuê bao: AMF tìm kiếm NSSF (Chức năng chọn lát cắt mạng) thông qua giao diện N22 để chọn lát cắt mạng tốt nhất hiện có cho dịch vụ được yêu cầu của người dùng. Sau đó, nó tìm kiếm UDM để truy xuất tất cả dữ liệu thuê bao liên quan đến AM (Quản lý truy cập), SM (Quản lý phiên) và UE (Thiết bị đầu cuối). AMF kết nối với UDM thông qua giao diện N10 để lấy dữ liệu thuê bao. Quá trình (thông điệp) như sau: [21] Điền thông tin lát cắt vào thông báo chấp nhận thiết lập phiên PDU [8] Lấy ngữ cảnh AMF dựa trên định danh UE [8] Lấy ngữ cảnh SMF từ ánh xạ [20] Đặt ngữ cảnh SMF trong ngữ cảnh AMF [8] AMF tạo một ngữ cảnh UE mới   ---AMF cấu hình PCF (Chức năng kiểm soát chính sách) để truy xuất chính sách AM thông qua giao diện N15 có thể truy cập được bởi UE và SMF phân bổ các dịch vụ tương ứng.   ---AMF đã thu thập tất cả các ngữ cảnh UE và bây giờ nó tạo một định danh khác cho UE, AMF UE NGAP ID, để thêm nó vào mạng.   II. Thiết lập mặt phẳng người dùng AMF chọn SMF (thực hiện tất cả các thao tác quản lý phiên trong hệ thống 4G MME (cũng như SGW-C và PGW-C)) để tự quản lý tất cả các thao tác quản lý phiên. Trao đổi thông điệp giữa AMF và SMF được thực hiện thông qua giao diện N11. Sau đó, SMF tìm UPF (Chức năng mặt phẳng người dùng) tốt nhất cho UE và tạo một phiên trong luồng dữ liệu UL và DL. Tương tác giữa SMF và UPF được thực hiện thông qua PFCP (Giao thức kiểm soát chuyển tiếp gói) trên giao diện N4; quá trình cụ thể (thông điệp) như sau:   [3] Kiểm tra ID phiên của phiên PDU hiện có [3] Gửi thông báo chấp nhận thiết lập phiên PDU đến UE và gNB [3] Gửi thông báo yêu cầu thiết lập tài nguyên phiên PDU đến gNB [4] Xử lý phản hồi thiết lập tài nguyên phiên PDU [4] Xử lý phản hồi giải phóng tài nguyên phiên PDU [20] AMF xử lý từ chối thiết lập phiên PDU [20] Gửi thông báo từ chối phiên PDU đến UE [3] Đặt AMBR phiên [20] Cập nhật thông tin địa chỉ IP trong ngữ cảnh SMF và gửi thông báo truyền xuống với lý do 5GMM đến gNB [3] [5] Truy xuất người dùng QoS hồ sơ và địa chỉ IP TEID GTP UPF từ ngữ cảnh SMF [1] Gửi thông báo yêu cầu ngữ cảnh phiên PDU kích hoạt [5] Thêm tiêu đề bảo mật vào yêu cầu truyền phiên PDU AMF [3] [6] Tạo một AMF NGAP UE ID mới

  Kể từ 4G (LTE), thông tin di động đã triển khai mã hóa và bảo vệ tính toàn vẹn trong quá trình truy cập của thiết bị đầu cuối (UE) để đảm bảo quyền riêng tư và bảo mật cá nhân trong quá trình liên lạc. Các quy trình cụ thể cho những điều này, cùng với tài nguyên dịch vụ và truyền dữ liệu, trong hệ thống 5G (NR) như sau:   I. Bảo mật AS và Cấu hình lại RRC:Đầu tiên, AMF gửi Yêu cầu thiết lập ngữ cảnh ban đầu của UE và Thông báo chấp nhận đăng ký đến gNB để cập nhật ngữ cảnh UE hiện có trong gNB. Sau đó, gNB thực hiện các thủ tục cấu hình lại RRC và SMC để UE có thể truy cập kênh được mã hóa bằng các khóa dẫn xuất (ví dụ: k-gNB, k-RRC, k-UP-int).   [17] AMF gửi SAP [1] Cập nhật GUTI được gán cho AMF SAP [9] Xử lý yêu cầu thiết lập kết nối AMF AS SAP [9] [16] Xử lý từ chối thiết lập kết nối AMF AS SAP [9] Xử lý xác nhận thiết lập kết nối AMF AS SAP [18] Thông báo cho AMF AS SAP rằng nó cần gửi một thông báo lệnh chế độ bảo mật đến UE [9] Xử lý nguyên thủy yêu cầu bảo mật AMF AS SAP [17] Đặt yêu cầu bảo mật khi dữ liệu được truyền đến lớp thấp hơn [1] Thông báo cho AS SAP rằng đăng ký bị từ chối [10] Nhận một ngữ cảnh bảo mật mới từ lớp trên [23] Mã hóa/giải mã/giải mã thông báo NAS Lớp 3 [8] Đăng ký ngữ cảnh UE [1] Thực hiện quy trình báo hiệu đăng ký [1] Xử lý thông báo hoàn thành đăng ký [1] AMF gửi thông báo chấp nhận đăng ký   II. Truyền dữ liệu đường lên (đường xuống)Khi mặt phẳng người dùng được đặt cho mục đích đường lên hoặc đường xuống, thông báo cập nhật phiên PDU được truyền từ AMF đến SMF. Quy trình cụ thể như sau:   [3] IP và TEID của gNB được chuyển được lưu trữ trong ngữ cảnh SMF tương ứng [3] Thông báo phản hồi tạo phiên nhận được từ SMF [3] Chuẩn bị và gửi thông báo phản hồi thiết lập gN đến SMF qua gRPC [9] Danh sách thiết lập luồng QoS [20] Chức năng kiểm tra xem số lượng phiên PDU tối đa đã đạt đến chưa

Trong ngăn xếp giao thức 5G (NR), RRC (Radio Resource Control) là Lớp 3, chịu trách nhiệm cụ thể về việc kiểm soát và quản lý các kết nối tài nguyên vô tuyến giữa UE (UE) và gNB (gNB), bao gồm: thiết lập và quản lý kết nối, phát sóng thông tin hệ thống và xử lý cấu hình bearer vô tuyến di động. Các kết nối RRC của thiết bị đầu cuối 5G có ba trạng thái: RRC_IDLE, RRC_CONNECTED, và RRC_INACTIVE; "RRC_INACTIVE" được giới thiệu để cải thiện hiệu quả pin và tăng tốc độ kết nối lại.   I. Quá trình thiết lập kết nối RRC: Như trong Hình (1), sau khi bật nguồn, thiết bị đầu cuối (UE) khởi tạo việc thiết lập kết nối RRC với gNB; sau đó, gNB gửi một thông báo NAS ban đầu đến AMF thông qua giao diện N2, chứa RAN UE NGAP ID, yêu cầu đăng ký ngữ cảnh UE, thông tin vị trí, 5G S-TMSI và lý do thiết lập RRC. Hình 1. Quá trình thiết lập RRC của thiết bị đầu cuối 5G (UE)   II. Thông báo NAS ban đầu + Tái tạo ngữ cảnh UE Các tham số này là danh tính được cung cấp cho thiết bị đầu cuối (UE) để giúp AMF lấy ngữ cảnh UE từ AMF phục vụ cũ hoặc bằng cách thực hiện lại toàn bộ quy trình (chỉ khi AMF phục vụ không thể tìm thấy dấu vết của AMF cũ); toàn bộ quá trình được hoàn thành thông qua giao diện N14 và quy trình cụ thể (thông báo) như sau: Hình 2. Thông báo NAS ban đầu và ngữ cảnh UE của thiết bị đầu cuối 5G (UE)   [8] Giải phóng ngữ cảnh yêu cầu đăng ký trước đó [3] gNB gửi thông báo NAS ban đầu thông qua kết nối RRC mới [23] Giải mã thông báo NAS được bảo mật [3][9] Xử lý thông báo NAS UE ban đầu của NGAP [4] Xử lý thông báo UE ban đầu từ NGAP [9] Thông báo quản lý di động [16] Lưu trữ loại đăng ký trong các tham số [1] Tạo quy trình yêu cầu đăng ký [9] Mã hóa thông báo thông tin NAS ban đầu [7] Xử lý thông báo NAS được mã hóa và gửi nó đến tác vụ NGAP [23] Giải mã thông báo NAS văn bản thuần túy [8] Kiểm tra xem có các tham số cũ không (ví dụ: ngữ cảnh UE (GUTI, IMSI, ID gNB, v.v.) [3] Cập nhật ngữ cảnh AMF UE bằng ID NGAP UE gNB mới. Giả sử AMF mới không thể tìm thấy bất kỳ dấu vết AMF cũ nào trong mạng, nó sẽ không thể đóng quy trình cuộc gọi NR. Tại thời điểm này, AMF sẽ bắt đầu các quy trình xác thực, nhận dạng và bảo mật cho UE để thêm một danh tính rõ ràng hơn cho UE.

  Chức năng Quản lý Truy cập và Di động (AMF) là một đơn vị Mặt phẳng Điều khiển (CU) trong mạng lõi 5G (CN). Trong một mạng không dây, một gNodeB phải kết nối với AMF trước khi nó có thể truy cập các dịch vụ 5G. AMF cũng là Đơn vị Chức năng Mạng (NF) duy nhất (không bao gồm các tương tác với Chức năng Mặt phẳng Người dùng (UPF) trong quá trình thiết lập phiên PDU) cho phép gNodeB giao tiếp với mạng lõi 5G.   I. AMF MME Mở rộng: AMF trong 5G thực hiện hầu hết các chức năng của MME (Thực thể Quản lý Di động) trong 4G. Việc thiết lập phiên PDU của thiết bị đầu cuối (UE) được thực hiện bởi đơn vị Chức năng Quản lý Phiên (SMF), trong khi các chức năng liên quan đến xác thực và bảo mật được thực hiện bởi Chức năng Máy chủ Xác thực (AUSF) trong 5G; do đó đạt được sự phân tách của mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng người dùng trong kiến trúc 5G. II. Chức năng AMF: Các chức năng của nó được định nghĩa trong các giao thức 3GPP có liên quan bao gồm:   1. Quản lý Đăng ký – ​​AMF quản lý việc đăng ký và hủy đăng ký của thiết bị đầu cuối (UE) trong hệ thống 5G; thiết bị đầu cuối (UE) phải hoàn thành quá trình đăng ký để truy cập các dịch vụ 5G. 2. Quản lý Kết nối- Thiết lập và giải phóng các kết nối báo hiệu mặt phẳng điều khiển (CP) giữa UE và AMF thông qua giao diện N1. 3. Quản lý Di động- AMF cập nhật vị trí của UE trong mạng. Điều này đạt được thông qua việc đăng ký định kỳ của UE. 4. Luồng Báo hiệu NGAP - Bao gồm các thủ tục phân trang, truyền tin nhắn NAS, quản lý phiên PDU, quản lý ngữ cảnh UE và các truyền tin nhắn khác.   III. Giao diện Nội bộ Hệ thống 5G (NR) (Chức năng) N1/N2: AMF lấy tất cả thông tin liên quan đến kết nối và phiên từ UE thông qua các giao diện N1 và N2. N8: Tất cả người dùng và các quy tắc chính sách UE cụ thể, dữ liệu đăng ký liên quan đến phiên, dữ liệu người dùng và bất kỳ thông tin nào khác (chẳng hạn như dữ liệu được hiển thị cho các ứng dụng của bên thứ ba) đều được lưu trữ trong UDM. AMF truy xuất UDM thông qua giao diện N8. N11: Giao diện này đại diện cho một trình kích hoạt để thêm, sửa đổi hoặc xóa các phiên PDU thông qua AMF trên mặt phẳng người dùng. N12: Giao diện này mô phỏng một AUSF trong mạng lõi 5G và cung cấp các dịch vụ cho AMF thông qua giao diện N12 dựa trên AUSF. Mạng 5G đại diện cho các giao diện dựa trên dịch vụ, tập trung vào AUSF và AMF. N14: Điểm tham chiếu này nằm giữa hai AMF (Chức năng Quản lý Truy cập và Di động). Ngữ cảnh UE được truyền qua giao diện này trong quá trình chuyển giao và các quy trình khác. N15: Việc truyền và loại bỏ các chính sách truy cập và di động được thực hiện thông qua giao diện N15 giữa AMF và PCF. N17: Một Đăng ký Nhận dạng Thiết bị (EIR) được mô phỏng được tạo trong mạng lõi 5G và được cung cấp cho AMF thông qua một giao diện dựa trên các dịch vụ N5g-EIR. Giao diện này hỗ trợ các dịch vụ xác minh danh tính thiết bị. N22: AMF chọn Chức năng Mạng (NF) tốt nhất trong mạng bằng cách sử dụng NSSF. NSSF cung cấp Thông tin Vị trí Chức năng Mạng cho AMF thông qua giao diện N22. N26: Giao diện này được sử dụng để truyền ngữ cảnh xác thực UE và quản lý phiên khi UE chuyển giao giữa 5G và 4G (EPS).

Trong 5G (NR), các đơn vị AMF không cần bị gián đoạn hoặc khởi động lại khi thực hiện các thay đổi hoặc cập nhật cấu hình; chúng chỉ cần thông báo cho các đơn vị mạng liên quan. Đối với các thiết bị đầu cuối di động (UE) trong khu vực phủ sóng của chúng, các thay đổi sẽ được thông báo qua gNB trong mạng vô tuyến và AMF sẽ xác định xem UE có cần đăng ký lại với AMF hay không. Quá trình định nghĩa cập nhật như sau:   I. Quá trình Cập nhật Cấu hình:Như trong Hình (1),AMF xác định xem UE có cần cấu hình lại hoặc đăng ký với AMF dựa trên các thay đổi. Tức là, khi AMF phát hiện sự thay đổi trong cấu hình đã gửi trước đó cho UE, nó sẽ khởi động quá trình cập nhật cấu hình. Để đáp ứng yêu cầu xác nhận của UE, AMF sẽ gửi thông tin hoàn thành cập nhật cấu hình đến AMF.   Hình 1. Lưu đồ Thông báo Cập nhật Cấu hình AMF   II. Giao diện Cập nhật Cấu hình AMF (Thông báo)   [12] Xây dựng Truyền Cấu hình RAN Đường xuống [13] Gửi Truyền Cấu hình RAN Đường xuống [12] Xây dựng Truyền Trạng thái RAN Đường xuống [13] Gửi Truyền Trạng thái RAN Đường xuống [12] Cập nhật Cấu hình RAN Thất bại [13] Gửi Cập nhật Cấu hình RAN Thất bại [12] Xác nhận Cập nhật Cấu hình RAN [13] Gửi Xác nhận Cập nhật Cấu hình RAN [7] Xây dựng Lệnh Cập nhật Cấu hình [8] Gửi Lệnh Cập nhật Cấu hình [12] Xây dựng Truyền NRPPA Liên kết UE Đường xuống [13] Gửi Truyền NRPPA Liên kết UE Đường xuống [12] Xây dựng Truyền NRPPA Không Liên kết UE Đường xuống [13] Gửi Truyền NRPPA Không Liên kết UE Đường xuống [9] Cập nhật Cấu hình Hoàn tất [12] Xây dựng Cập nhật Cấu hình AMF [13] Gửi Cập nhật Cấu hình AMF

Khối AMF đóng vai trò quan trọng trong mạng lõi 5G; nó chịu trách nhiệm xử lý các thông điệp NAS được truyền minh bạch qua RAN (gNB) từ thiết bị đầu cuối (UE). Việc đăng ký, xác thực và quản lý di động của thiết bị đầu cuối (UE) trong quá trình truy cập ban đầu được hoàn thành bởi AMF một cách độc lập hoặc cùng với các thành phần mạng liên quan khác, như sau:   I.Thứ tựsử dụng giao diện và thông điệp AMF để xác thực thiết bị đầu cuối 5Gđược hiển thị trong Hình (1); Hình 1. Thứ tự sử dụng thông điệp của giao diện AMF xác thực UE trong 5G.     [11] Yêu cầu xác thực UE [11] Phản hồi UE [17] NRF khám phá AUSF [25] Khởi tạo phiên bản SCP NF [11] Yêu cầu xác thực NAMF Nausf [11] 5gAKA [11] Av5gAka chứa phương pháp vector xác thực 5gAKA [11] Amf_ue->SUCI [11] URL xác nhận 5g AKA [11] SEAF bắt đầu quá trình xác thực [11] SUPI và Kseaf [11] Xác thực thành công [11] (hoặc) Xác thực không thành công   II. Quản lý di độngMạng 5G cung cấp kết nối tốc độ cao và đáng tin cậy cho người dùng và thiết bị di động, bao gồm xe cộ, điện thoại thông minh và thiết bị IoT. Trong quá trình di chuyển, AMF chịu trách nhiệm truyền và xử lý thông tin liên quan đến thiết bị đầu cuối. Giao diện (giao thức) của nó được sử dụng như sau: Hình 2. Thứ tự các thông điệp giao diện AMF được sử dụng khi UE di chuyển trong 5G   [5] Xử lý yêu cầu đăng ký [5] UE gửi thông điệp NAS ban đầu đến AMF [5] Đặt loại đăng ký 5GS: KSI, TSC [5] AMF GUTI mới [5] Sao chép số luồng, NR-TAI, NR-CGI từ ran_ue [5] Kiểm tra TAI[5] Thuật toán do AMF chọn phải giống với thuật toán bảo mật NAS [5] Yêu cầu 5GMM được chấp nhận [5] 5GMM xử lý cập nhật đăng ký [5] 5GMM xử lý yêu cầu dịch vụ [6] Thông điệp yêu cầu dịch vụ NAS ban đầu phải chứa loại tiêu đề bảo mật, ngKSI, TMSI và loại tiêu đề bảo mật [6] 5GMM xử lý cập nhật dịch vụ[17] NRF khám phá AUSF [25] Khởi tạo phiên bản SCP NF [5][6] Phản hồi xác thực AMF NAUSF, sau đó xác nhận [5] Phản hồi nhận dạng SUCI[6] Trạng thái 5GMM đã đăng ký [13] NGAP xử lý yêu cầu chuyển đổi đường dẫn [13] NGAP xử lý yêu cầu chuyển đổi [13] NGAP xử lý thông báo chuyển đổi [13] NGAP xử lý cập nhật cấu hình Ran [5][6] 5GMM xử lý truyền UL NAS [5] 5GMM xử lý yêu cầu hủy đăng ký [5] Đặt loại hủy đăng ký 5GS [5] AMF sbi giải phóng tất cả các phiên [5] Xóa thông tin phân trang [5] Xóa ngữ cảnh SM [5] Hủy liên kết NG với NAS