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

  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  

  The UPF (Chức năng mặt phẳng người dùng) là một trong những đơn vị quan trọng nhất trong 5GC. Nó là một đơn vị then chốt mà Mạng vô tuyến (RAN) tương tác trong quá trình truyền dữ liệu PDU. UPF cũng là một sự phát triển của CUPS (Tách biệt mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng người dùng), chịu trách nhiệm kiểm tra, định tuyến và chuyển tiếp các gói trong các luồng QoS theo chính sách đăng ký. Nó sử dụng các mẫu SDF do SMF gửi qua giao diện N4 để thực thi các quy tắc lưu lượng uplink (UL) và downlink (DL). Khi dịch vụ kết thúc, nó sẽ phân bổ hoặc chấm dứt luồng QoS trong phiên PDU; thứ tự sử dụng của việc cập nhật và xóa phiên giao diện UPF như sau; vui lòng tham khảo thứ tự sử dụng giao diện UPF (giao thức) và cuộc gọi đầu cuối trong 5G.   I. Sửa đổi phiên Luồng QoS dành riêng cho thiết bị đầu cuối được phân bổ thông qua quá trình sửa đổi phiên PDU; luồng QoS chuyên dụng bổ sung hỗ trợ lưu lượng có yêu cầu QoS cao hơn (chẳng hạn như lưu lượng thoại, video, trò chơi, v.v.); việc áp dụng sửa đổi phiên (cập nhật) trong UPF được hiển thị trong Hình (1); Hình 1. Thứ tự sử dụng giao diện UPF của việc sửa đổi (cập nhật) phiên thiết bị đầu cuối trong 5G   [6] N4 xử lý yêu cầu sửa đổi phiên [6] Xóa PDR hiện có [6] Cập nhật PDR [6] Cập nhật FAR [6] Cập nhật URR [6] Cập nhật QER [6] Cập nhật BAR [6] Thiết lập nút GTP [6] Thiết lập N3 TEID và QFI [6] [7] PFCP gửi phản hồi sửa đổi phiên [5] N4 xây dựng phản hồi sửa đổi phiên [5] Yêu cầu PFCP được chấp nhận [5] Bộ đệm PDR được khởi tạo [5] PDR đã được tạo [6] Gửi các gói dữ liệu được lưu trong bộ đệm đến gnB (nếu cần) II. Xóa phiênKhi phiên dịch vụ thiết bị đầu cuối kết thúc, luồng QoS sẽ được phân bổ hoặc chấm dứt trong phiên PDU. Thứ tự sử dụng xóa phiên trong giao diện UPF như sau: Hình 2. Thứ tự sử dụng giao diện liên quan đến UPF xóa thiết bị đầu cuối 5G   [6] N4 xử lý yêu cầu xóa phiên [6][7] PFCP gửi yêu cầu xóa phiên [5][1] Báo cáo đầy đủ trạng thái sử dụng URR phiên [1] Dấu thời gian báo cáo cuối cùng [1] Kích hoạt thời gian [1] Báo cáo thời hạn hiệu lực hạn ngạch [1] Kích hoạt dung lượng [1] Báo cáo hạn ngạch dung lượng [5][1] Ảnh chụp nhanh URR phiên UPF (tổng byte, tổng gói dữ liệu, bao gồm uplink và downlink) [6][1] Xóa phiên UPF [1] Tài khoản URR phiên UPF tất cả xóa: xóa thời hạn hiệu lực, xóa thời gian hạn ngạch, xóa thời gian ngưỡng. [13] Tất cả PDR đã xóa [13] Tất cả FAR đã xóa [13] Tất cả URR đã xóa [14] Tất cả QER đã xóa [13] Tất cả BAR đã xóa [13] Từ SEID

Chức năng Mặt phẳng Người dùng(UPF) là một trong những Chức năng Mạng (NFs) quan trọng nhất trong mạng lõi 5G. Đây là chức năng mạng thứ hai mà NR RAN tương tác trong các luồng PDU. UPF là sự phát triển của CUPS (Tách Mặt phẳng Điều khiển khỏi Mặt phẳng Người dùng), chịu trách nhiệm cụ thể trong việc kiểm tra, định tuyến và chuyển tiếp các gói trong các luồng QoS theo chính sách thuê bao. Nó cũng sử dụng các mẫu SDF do SMF gửi qua giao diện N4 để thực thi các quy tắc lưu lượng UL (Uplink) và DL (Downlink); khi dịch vụ tương ứng kết thúc, nó phân bổ hoặc chấm dứt các luồng QoS trong phiên PDU.   Hình 1. SMF 5G và giao diện của nó (giao thức)   I. Giao diện và Giao thức UPF bao gồm các mục sau: N4[5] Sau khi mặt phẳng người dùng được thiết lập, ngữ cảnh quản lý phiên và các tham số cần thiết được truyền từ sợi quang đơn mode (SMF) đến chức năng mặt phẳng người dùng (UPF). PFCP[7] Mọi giao tiếp giữa SMF và UPF đều được quản lý bởi giao thức chuyển tiếp gói PFCP (giao thức điều khiển); nó là một trong những giao thức chính phân tách mặt phẳng người dùng và mặt phẳng điều khiển. GTP[3] Giao thức đường hầm GPRS (GTP) chịu trách nhiệm cung cấp kết nối liên tục và mang lưu lượng giữa người dùng chuyển vùng hoặc người dùng nhà và các giao diện mạng chính trong 4G, NSA (5G không độc lập), SA (5G độc lập) và các kiến trúc điện toán biên di động. Trong 5G, các đường hầm GTP cũng được sử dụng cho giao diện N9. II. Lưu đồ cuộc gọi (Thiết lập phiên và Khởi tạo UPF) Trong quá trình thiết lập phiên PDU, SMF kết nối với UPF thông qua PFCP (giao diện N4). Phiên PFCP này mang theo một mẫu SDF chứa thông tin như PDR, QFI, URR và FAR. UPF sẽ phân bổ một luồng QoS mặc định (không phải GBR) trong quá trình thiết lập phiên ban đầu.   III. Trình tự sử dụng giao diện cuộc gọi của Thiết bị đầu cuối (UE) [6] N4 xử lý yêu cầu thiết lập phiên [6] PFCP xử lý tạo PDR [6] [12] Kiểm tra PDI hiện có của PDR [6] [12] Kiểm tra TEID [6] [12] Kiểm tra giao diện nguồn [6] [12] Kiểm tra ID bộ lọc SDF trước đó [6] [12] Đặt tất cả các cờ bộ lọc: BID, FL, SPI, TTC, FD [6] PFCP xử lý tạo FAR [6] Tạo URR [6] Tạo BAR [6] Tạo QRR [6] Đặt N3 TEID và QFI [4] Khởi tạo UPF [4] Khởi tạo Ngữ cảnh PFCP [1] Khởi tạo Ngữ cảnh UPF [1] Đặt Đặc điểm Chức năng Mặt phẳng Người dùng: FTUP, EMPU, MNOP, VTIME, Độ dài Thuộc tính UPF [6] [7] Phản hồi Thiết lập Phiên [5] N4 Xây dựng Phản hồi Thiết lập Phiên [5] ID Nút [5] Yêu cầu PFCP được Chấp nhận [5] F-SEID [5] PDR Tồn tại Đã Kiểm tra [5] PFCP Xây dựng Thông báo FTUP: Chức năng UP hỗ trợ phân bổ/giải phóng F-TEID. EMPU: Chức năng UP hỗ trợ gửi các gói kết thúc tệp. MNOP: Chức năng UP hỗ trợ đo số lượng gói trong URR, được thực hiện thông qua cờ "Đo số lượng gói trong URR". MNOP (Đo số lượng gói): Khi được đặt thành "1", nó cho biết rằng trong các phép đo dựa trên luồng, ngoài việc đo bằng byte, số lượng gói uplink/downlink/tổng số gói được truyền cũng được yêu cầu. VTIME: Chức năng UP hỗ trợ tính năng thời hạn hiệu lực hạn ngạch. Nếu chức năng UP hỗ trợ tính năng VTIME, nó yêu cầu chức năng UP gửi báo cáo sử dụng sau khi thời hạn hiệu lực hết hạn. Sau khi thời hạn hiệu lực hạn ngạch hết hạn, nếu các gói dữ liệu được nhận trên UPF, UPF phải ngừng chuyển tiếp các gói dữ liệu hoặc chỉ cho phép chuyển tiếp lưu lượng mặt phẳng người dùng hạn chế, tùy thuộc vào chính sách của nhà khai thác trong chức năng UP. Viết tắt: FL: Thẻ Luồng TTC: TOS (Loại Lưu lượng) SPI: Chỉ số Tham số Bảo mật FD: Mô tả Luồng BID: Bộ lọc SDF Hai chiều

1. Trong hệ thống 5G, một chức năng của SMF (Session Management Function - Chức năng Quản lý Phiên) là chịu trách nhiệm truyền thông tin mặt phẳng điều khiển (CP) của người dùng; nó hoạt động với UPF để quản lý ngữ cảnh liên quan đến các phiên của thiết bị đầu cuối; nó chịu trách nhiệm tạo, cập nhật và xóa các phiên, đồng thời gán địa chỉ IP cho mỗi phiên PDU, cung cấp tất cả các tham số và hỗ trợ các chức năng khác nhau của UPF; giao diện giữa SMF và các thành phần mạng khác được hiển thị trong Hình (1).   *Hình 1. Sơ đồ kết nối SMF với các thành phần mạng khác (các đường liền nét trong hình biểu thị các kết nối vật lý và các đường đứt nét biểu thị các kết nối logic).   II. Các giao thức ứng dụng trong SMF bao gồm: PFCP[2]: Tất cả giao tiếp giữa SMF và UPF được quản lý bởi PFCP (Giao thức Điều khiển Chuyển tiếp Gói); nó là một trong những giao thức chính phân tách mặt phẳng người dùng và mặt phẳng điều khiển. UDP[3]: Giao thức Datagram Người dùng, một giao thức lớp vận chuyển cung cấp địa chỉ cổng nguồn và đích để ghép kênh/tách kênh các ứng dụng cấp cao hơn. Giao thức này chịu trách nhiệm truyền dữ liệu giữa gNB và UPF. SBI[4] (Service-Based Interface - Giao diện dựa trên Dịch vụ): Đây là một phương pháp giao tiếp dựa trên API giữa các chức năng mạng.   III. Lưu đồ cuộc gọi phiên thiết bị đầu cuối Trong quá trình thiết lập phiên thiết bị đầu cuối 5G: Đầu tiên, SMF đăng ký với NRF để định vị các chức năng mạng khác. Nếu người dùng muốn truy cập các dịch vụ dữ liệu 5G, một phiên PDU phải được thiết lập với mạng. UE gửi yêu cầu thiết lập phiên PDU đến mạng lõi (tức là AMF). AMF chọn SMF tốt nhất trong mạng để duy trì thông tin liên quan đến phiên của nó. Sau khi chọn SMF tốt nhất, nó yêu cầu SMF tạo ngữ cảnh SM. SMF lấy dữ liệu đăng ký SM từ UDM và tạo ngữ cảnh M. Sau đó, SMF và UPF khởi tạo quá trình thiết lập phiên PFCP và đặt các giá trị mặc định cho các tham số liên quan đến phiên. Cuối cùng, AMF gửi thông tin phiên đến gNB và UE để thiết lập giá trị phiên PDU mặc định.   Giao diện thiết lập phiên sử dụng (tuần tự) nội dung tin nhắn: [22] Gửi đăng ký NF [22] Thử lại gửi đăng ký NF [6] Đặt tệp cấu hình NF [22] Gửi dịch vụ khám phá NF AMF [5] Xử lý yêu cầu thiết lập phiên PDU [4] Xây dựng từ chối thiết lập phiên PDU GSM [30] Gửi từ chối thiết lập phiên PDU [28] HTTP POST ngữ cảnh SM - Nhận Tạo ngữ cảnh SM [31] Xử lý tạo ngữ cảnh phiên PDU SM [22] Gửi khám phá NF UDM [27] Nhận ngữ cảnh SM [10] Xây dựng/Đặt dữ liệu đã tạo [2] Khởi tạo ngữ cảnh SMF [2] Nhận thông tin DNN [4] Xây dựng chấp nhận thiết lập phiên PDU GSM [22] Gửi khám phá NF PCF [10] Lựa chọn PCF [24] Gửi tạo liên kết chính sách SM [29] Quyết định ứng dụng chính sách SM [16] Tạo danh sách UPF để lựa chọn [16] Sắp xếp danh sách UPF theo tên [16] Chọn UPF và gán IP UE [15] Chọn UPF theo DNN [16] Nhận tên UPF theo IP [16] Nhận ID nút UPF theo tên [16] Nhận nút UPF theo IP [16] Nhận ID UPF theo IP [18] Xây dựng yêu cầu thiết lập liên kết PFCP [17] Xử lý yêu cầu thiết lập liên kết PFCP [19] Gửi yêu cầu thiết lập liên kết PFCP [18] Xây dựng yêu cầu thiết lập phiên PFCP [19] Gửi yêu cầu thiết lập phiên PFCP [20] Gửi yêu cầu PFCP [18] PFCP tạo PDR, FAR, QER, BAR [10] Thêm PDR vào phiên PFCP [13] [16] Tạo đường dẫn dữ liệu mặc định [16] Tạo đường dẫn dữ liệu [15] Thêm đường dẫn dữ liệu [15] Tạo Bộ định danh Thiết bị Đầu cuối (TEID) [2] [10] Gán Bộ định danh Thiết bị Hệ thống Địa phương (SEID) [10] Chọn quy tắc phiên [15] Chọn tham số UPF [15] Thêm PDR, FDR, BAR, QER [29] Xử lý quy tắc phiên [3] Kích hoạt đường hầm và PDR [3] Kích hoạt đường hầm uplink/downlink [16] Chọn nguồn đường dẫn uplink [30] Kích hoạt phiên UPF [30] Thiết lập phiên PFCP [18] Xây dựng phản hồi thiết lập phiên PFCP [19] Gửi phản hồi thiết lập phiên PFCP [20] Gửi phản hồi PFCP [18] Xây dựng phản hồi thiết lập liên kết PFCP [19] Gửi phản hồi thiết lập liên kết PFCP [2] Nhận thông tin mặt phẳng người dùng [16] Nhận đường dẫn mặt phẳng người dùng mặc định thông qua DNN và UPF [3] Nhận ID UPF, IP nút, UL PDR, UL FAR [3] Sao chép nút đường dẫn dữ liệu đầu tiên [25] Nhận thông tin phiên PDU UE thông qua HTTP [15] Nhận giao diện để lấy thông tin giao diện UPF [15] Nhận nút UPF thông qua ID nút [15] Nhận IP UPF, ID, ID PDR, ID FAR, ID BAR, ID QER [2] Nhận nhóm đường dẫn mặc định UE [30] Thông báo cho UE - gửi tất cả các đường dẫn dữ liệu đến UPF và gửi kết quả cho UE [10] Gửi địa chỉ PDU đến NAS [12] Tạo nút đường dẫn dữ liệu UE [2] Khởi tạo định tuyến UE SMF [7] Xây dựng truyền yêu cầu thiết lập tài nguyên phiên PDU [8] Xử lý truyền lỗi thiết lập tài nguyên phiên PDU [8] Xử lý truyền phản hồi thiết lập tài nguyên phiên PDU  

Trong hệ thống 5G, khi giao diện NG hoặc một số phần nhất định của giao diện NG cần được đặt lại, nút NG-RAN sẽ được thông báo; khi AMF xử lý quá tải, một thông báo quá tải cũng sẽ được gửi đến nút NG-RAN để thông báo cho gNB bắt đầu quá trình quản lý tải; các định nghĩa cụ thể của các thông báo này như sau:   1. Đặt lại NG các thông báo được gửi bởi các nút NG-RAN và AMF để yêu cầu đặt lại giao diện NG hoặc một số phần của nó.   Hướng thông báo: Nút NG-RAN → AMF và AMF → Nút NG-RAN   2. Thông báo xác nhận ĐẶT LẠI NG được gửi chung bởi nút NG-RAN và AMF để phản hồi thông báo ĐẶT LẠI NG.   Hướng thông báo: Nút NG-RAN → AMF và AMF → Nút NG-RAN   3. Thông báo Xác nhận ĐẶT LẠI NG: Thông báo này được gửi chung bởi nút NG-RAN và AMF để phản hồi thông báo ĐẶT LẠI NG.   Hướng thông báo: Nút NG-RAN → AMF và AMF → Nút NG-RAN   4. Thông báo chỉ báo lỗi được gửi bởi các nút NG-RAN và AMF để chỉ ra rằng một lỗi đã được phát hiện trong nút.   Hướng thông báo: Nút NG-RAN → AMF và AMF → Nút NG-RAN 5. Thông báo bắt đầu quá tải được gửi bởi AMF để chỉ ra cho nút NG-RAN rằng AMF đang bị quá tải.   Hướng thông báo: AMF → Nút NG-RAN   6. Thông báo dừng quá tải được gửi bởi AMF để chỉ ra rằng AMF không còn bị quá tải nữa.   Hướng thông báo: AMF → Nút NG-RAN