Model usługowy 5GC
Funkcje płaszczyzny sterowania 5GC udostępniają usługi przez interfejsy usługowe. Producent usługi publikuje operacje, a konsument wywołuje je zgodnie z autoryzacją i odkrytymi możliwościami instancji.
NRF rejestruje profile funkcji i wspiera ich odnajdywanie. Komunikacja może przechodzić bezpośrednio między funkcjami albo przez SCP, jeżeli wdrożenie korzysta z pośrednika komunikacyjnego.
AMF i obsługa dostępu
AMF kończy sygnalizację NAS z UE. Obsługuje rejestrację, dostęp, mobilność, osiągalność i przekazywanie komunikatów dotyczących sesji do SMF. Współpracuje z AUSF podczas uwierzytelnienia i z UDM podczas pobierania danych abonenta.
AMF nie przenosi pakietów aplikacji. Wybór AMF zależy między innymi od obszaru, wycinka i obciążenia. Zmiana funkcji obsługującej wymaga przeniesienia odpowiedniego kontekstu sterującego.
SMF i sterowanie sesją
SMF ustanawia, modyfikuje i zwalnia sesje PDU. Wybiera UPF, zarządza regułami przekazywania, współpracuje z PCF i uczestniczy w przydziale parametrów adresowych UE.
Relacja N4 łączy SMF z UPF. SMF przekazuje reguły klasyfikacji i działania dla pakietów. UPF raportuje zdarzenia lub statystyki wymagane przez sterowanie sesją.
UPF i droga pakietów
UPF jest funkcją płaszczyzny użytkownika. Stanowi punkt zakończenia tunelu N3 z NG-RAN, przekazuje pakiety do DN przez N6 i egzekwuje reguły przygotowane przez SMF.
- Klasyfikuje ruch do właściwych reguł PDR.
- Wykonuje przekazywanie, odrzucanie, buforowanie albo oznaczanie pakietów.
- Może realizować pomiar użycia i punkt zakotwiczenia mobilności.
- Może być umieszczony blisko usługi dla ograniczenia opóźnienia.
Dane abonenta i uwierzytelnienie
- UDM zarządza danymi abonenta, identyfikatorami i logiką związaną z subskrypcją.
- UDR przechowuje dane udostępniane uprawnionym funkcjom.
- AUSF uczestniczy w procedurze uwierzytelnienia i weryfikuje odpowiedź abonenta.
Rozdzielenie logiki UDM od repozytorium UDR pozwala kilku funkcjom korzystać ze wspólnej warstwy danych przy zachowaniu kontroli dostępu.
Polityka i wybór wycinka
PCF dostarcza reguły polityki dotyczące dostępu, sesji i QoS. SMF wykorzystuje je przy tworzeniu reguł dla UPF. Zmiana polityki może prowadzić do modyfikacji istniejącej sesji.
NSSF wspiera wybór instancji wycinka i odpowiedniego AMF. Uwzględnia informacje dostarczone przez UE, dostępność wycinków w obszarze oraz dane abonenta.
Udostępnianie możliwości sieci
NEF udostępnia wybrane możliwości 5GC aplikacjom zewnętrznym przez kontrolowany punkt. Waliduje żądania, ogranicza zakres informacji i odwzorowuje interfejs zewnętrzny na usługi funkcji rdzenia.
AF reprezentuje wpływ aplikacji na obsługę ruchu, na przykład wymagania dotyczące trasy lub QoS. AF może komunikować się z PCF bezpośrednio w zaufanej domenie albo przez NEF.
Ustanowienie sesji PDU
- UE wysyła żądanie sesji w komunikacie NAS przenoszonym przez gNB do AMF.
- AMF wybiera SMF zgodnie z subskrypcją, wycinkiem i nazwą sieci danych.
- SMF pobiera politykę, wybiera UPF i tworzy reguły N4.
- SMF przekazuje przez AMF informacje potrzebne NG-RAN i UE.
- NG-RAN zestawia tunel N3 do wskazanego UPF.
- UPF przekazuje pakiety między UE i DN zgodnie z regułami sesji.
Stan funkcji i skalowanie
ułatwia skalowanie, ale wymaga dostępu do spójnych danych kontekstu. Nie każda funkcja i każda procedura jest całkowicie bezstanowa.
Wdrożenie chmurowe może uruchamiać kilka instancji tej samej funkcji. NRF, równoważenie obciążenia, mechanizmy odtwarzania i repozytoria danych muszą zapewnić ciągłość procedur podczas awarii instancji.