LA CHINE Shenzhen Olax Technology CO.,Ltd Nouvelles de l'entreprise

  Comme pour les générations précédentes de communications mobiles, les services pris en charge par le terminal (UE) sont stockés dans le réseau cœur. L'UE ne peut être exécutée par le réseau radio qu'après avoir terminé les actions d'authentification et de chiffrement lors de la mise sous tension. Dans les systèmes 5G (NR) prenant en charge NSSF (Network Slice Selection Function), après "établissement de la connexion RRC, contexte UE, allocation d'ID UE et authentification de sécurité," le terminal (UE) obtiendra des données d'abonnement spécifiques en fonction de l'état d'activation et effectuera des paramètres du plan utilisateur. Le processus spécifique est le suivant :   I. Acquisition des données d'abonnement : L'AMF recherche le NSSF (Network Slice Selection Function) via l'interface N22 pour sélectionner la meilleure tranche de réseau disponible pour le service demandé par l'utilisateur. Ensuite, il recherche dans le UDM pour récupérer toutes les données d'abonnement relatives à AM (Access Management), SM (Session Management) et UE (Terminal). L'AMF se connecte à l'UDM via l'interface N10 pour obtenir les données d'abonnement. Le processus (message) est le suivant : [21] Remplir les informations de tranche dans le message d'acceptation d'établissement de session PDU [8] Obtenir le contexte AMF basé sur l'identifiant UE [8] Obtenir le contexte SMF à partir du mappage [20] Définir le contexte SMF dans le contexte AMF [8] L'AMF crée un nouveau contexte UE   ---L'AMF configure le PCF (Policy Control Function) pour récupérer la politique AM via l'interface N15 accessible à l'UE, et le SMF alloue les services en conséquence.   ---L'AMF a collecté tous les contextes UE, et crée maintenant un autre identifiant pour l'UE, l'AMF UE NGAP ID, pour l'ajouter au réseau.   II. Configuration du plan utilisateur L'AMF sélectionne le SMF (qui effectue toutes les opérations de gestion de session dans le MME du système 4G (ainsi que SGW-C et PGW-C)) pour gérer lui-même toutes les opérations de gestion de session. L'échange de messages entre l'AMF et le SMF est effectué via l'interface N11. Le SMF trouve ensuite le meilleur UPF (User Plane Function) pour l'UE et crée une session pendant les flux de données UL et DL. L'interaction entre le SMF et l'UPF est effectuée via PFCP (Packet Forwarding Control Protocol) sur l'interface N4; le processus spécifique (message) est le suivant :   [3] Vérifier l'ID de session de la session PDU existante [3] Envoyer un message d'acceptation d'établissement de session PDU à l'UE et au gNB [3] Envoyer un message de demande d'établissement de ressource de session PDU au gNB [4] Traiter la réponse d'établissement de ressource de session PDU [4] Traiter la réponse de libération de ressource de session PDU [20] L'AMF traite le rejet d'établissement de session PDU [20] Envoyer un message de rejet de session PDU à l'UE [3] Définir l'AMBR de session [20] Mettre à jour les informations d'adresse IP dans le contexte SMF et envoyer un message de transmission en liaison descendante avec une raison 5GMM au gNB [3] [5] Récupérer le profil QoS utilisateur et l'adresse IP UPF GTP TEID du contexte SMF [1] Envoyer un message de demande de contexte de session PDU d'activation [5] Ajouter un en-tête de sécurité à la demande de transmission de session PDU AMF [3] [6] Générer un nouvel AMF NGAP UE ID [8] Notifier NGAP du nouvel ID AMF NGAP

  Depuis la 4G (LTE), les communications mobiles ont mis en œuvre le chiffrement et la protection de l'intégrité lors de l'accès du terminal (UE) pour assurer la confidentialité et la sécurité personnelles pendant la communication. Les processus spécifiques pour ceux-ci, ainsi que les ressources de service et la transmission de données, dans le système 5G (NR) sont les suivants :   I. Sécurité AS et Reconfiguration RRC : Tout d'abord, l'AMF envoie une Requête d'Établissement de Contexte Initial UE et un Message d'Acceptation d'Enregistrement au gNB pour mettre à jour le contexte UE existant dans le gNB. Le gNB effectue ensuite les procédures de reconfiguration RRC et SMC afin que l'UE puisse accéder au canal chiffré en utilisant des clés dérivées (par exemple, k-gNB, k-RRC, k-UP-int).   [17] AMF envoie SAP [1] Mettre à jour le GUTI attribué à AMF SAP [9] Traiter la requête d'établissement de connexion AMF AS SAP [9] [16] Traiter le rejet d'établissement de connexion AMF AS SAP [9] Traiter la confirmation d'établissement de connexion AMF AS SAP [18] Notifier AMF AS SAP qu'il doit envoyer un message de commande de mode de sécurité à l'UE [9] Traiter la primitive de requête de sécurité AMF AS SAP [17] Définir la requête de sécurité lorsque les données sont transmises à la couche inférieure [1] Notifier AS SAP que l'enregistrement est rejeté [10] Obtenir un nouveau contexte de sécurité de la couche supérieure [23] Chiffrer/déchiffrer/décoder le message NAS de la couche 3 [8] Enregistrer le contexte UE [1] Exécuter le processus de signalisation d'enregistrement [1] Traiter le message d'achèvement de l'enregistrement [1] AMF envoie le message d'acceptation d'enregistrement   II. Transmission de données en liaison montante (liaison descendante)Lorsque le plan utilisateur est défini à des fins de liaison montante ou de liaison descendante, le message de mise à jour de la session PDU est transmis de l'AMF au SMF. Le processus spécifique est le suivant :   [3] L'IP gNB et le TEID sont stockés dans le contexte SMF correspondant [3] Message de réponse de création de session reçu du SMF [3] Préparer et envoyer le message de réponse d'établissement gN au SMF via gRPC [9] Liste d'établissement de flux QoS [20] Fonction pour vérifier si le nombre maximum de sessions PDU a été atteint

Dans la pile de protocoles 5G (NR), RRC (Radio Resource Control) est la couche 3, spécifiquement responsable du contrôle et de la gestion des connexions de ressources radio entre l'UE (UE) et le gNB (gNB), notamment : l'établissement et la gestion des connexions, la diffusion des informations système et le traitement de la configuration des porteuses radio de mobilité. Les connexions RRC des terminaux 5G ont trois états : RRC_IDLE, RRC_CONNECTEDla demande d'enregistrement du contexte UE, les informations de localisation, le 5G S-TMSI et la raison de l'établissement de la RRC.et RRC_INACTIVE; "RRC_INACTIVE" a été introduit pour améliorer l'efficacité de la batterie et accélérer la reconnexion.I. Processus d'établissement de la connexion RRC :   Comme le montre la figure (1), après la mise sous tension, le terminal (UE) initie l'établissement d'une connexion RRC avec le gNB ; par la suite, le gNB envoie un message NAS initial à l'AMF via l'interface N2, contenant le RAN UE NGAP ID, la demande d'enregistrement du contexte UE, les informations de localisation, le 5G S-TMSI et la raison de l'établissement de la RRC.Figure 1. Processus d'établissement de la RRC du terminal 5G (UE) II. Message NAS initial + réacquisition du contexte UE   Ces paramètres sont l'identité fournie pour le terminal (UE) afin d'aider l'AMF à obtenir le contexte UE de l'ancien AMF de service ou en réexécutant l'ensemble du processus (uniquement lorsque l'AMF de service ne peut pas trouver de traces de l'ancien AMF) ; l'ensemble du processus est réalisé via l'interface N14, et le processus spécifique (message) est le suivant :Figure 2. Message NAS initial et contexte UE du terminal 5G (UE) [8] Libérer le contexte de la demande d'enregistrement précédente   [3] Le gNB envoie le message NAS initial via la nouvelle connexion RRC [23] Décoder le message NAS protégé par la sécurité [3][9] Traiter le message NAS UE initial NGAP [4] Traiter le message UE initial de NGAP [9] Message de gestion de la mobilité [16] Stocker le type d'enregistrement dans les paramètres [1] Créer le processus de demande d'enregistrement [9] Encoder le message d'information NAS initial [7] Traiter le message codé NAS et l'envoyer à la tâche NGAP [23] Décoder le message NAS en texte clair [8] Vérifier s'il existe d'anciens paramètres (par exemple, contexte UE (GUTI, IMSI, ID gNB, etc.) [3] Mettre à jour le contexte UE AMF avec le nouveau gNB UE NGAP ID. En supposant que le nouvel AMF ne puisse trouver aucune trace d'ancien AMF dans le réseau, il ne pourra pas fermer le processus d'appel NR. À ce stade, l'AMF commencera les procédures d'identité, d'authentification et de sécurité pour l'UE afin d'ajouter une identité plus explicite à l'UE.

  La fonction de gestion d'accès et de mobilité (AMF) est une unité de plan de contrôle (CU) dans le cœur de réseau 5G (CN). Dans un réseau sans fil, un gNodeB doit se connecter à l'AMF avant de pouvoir accéder aux services 5G. L'AMF est également la seule unité fonctionnelle de réseau (NF) (à l'exclusion des interactions avec la fonction de plan utilisateur (UPF) lors de l'établissement de la session PDU) qui permet au gNodeB de communiquer avec le cœur de réseau 5G.   I. AMF MME étendu : L'AMF en 5G effectue la plupart des fonctions du MME (Mobility Management Entity) en 4G. L'établissement de la session PDU du terminal (UE) est effectué par l'unité de fonction de gestion de session (SMF), tandis que les fonctions liées à l'authentification et à la sécurité sont effectuées par la fonction de serveur d'authentification (AUSF) en 5G ; réalisant ainsi la séparation du plan de contrôle et du plan utilisateur dans l'architecture 5G. II. Fonctions AMF : Ses fonctions sont définies dans les protocoles 3GPP pertinents, notamment :   1. Gestion de l'enregistrement – ​​L'AMF gère l'enregistrement et le désenregistrement du terminal (UE) dans le système 5G ; le terminal (UE) doit terminer le processus d'enregistrement pour accéder aux services 5G. 2. Gestion de la connexion - Établit et libère les connexions de signalisation du plan de contrôle (CP) entre l'UE et l'AMF via l'interface N1. 3. Gestion de la mobilité - L'AMF met à jour l'emplacement de l'UE dans le réseau. Ceci est réalisé grâce à l'enregistrement périodique de l'UE. 4. Flux de signalisation NGAP - Inclut les procédures de pagination, la transmission de messages NAS, la gestion des sessions PDU, la gestion du contexte UE et d'autres transmissions de messages.   III. Interfaces internes du système 5G (NR) (Fonctions) N1/N2 : L'AMF obtient toutes les informations relatives à la connexion et à la session de l'UE via les interfaces N1 et N2. N8 : Toutes les règles de politique utilisateur et spécifiques à l'UE, les données d'abonnement relatives à la session, les données utilisateur et toute autre information (telle que les données exposées aux applications tierces) sont stockées dans l'UDM. L'AMF récupère l'UDM via l'interface N8. N11 : Cette interface représente un déclencheur pour l'ajout, la modification ou la suppression de sessions PDU via l'AMF sur le plan utilisateur. N12 : Cette interface simule un AUSF au sein du cœur de réseau 5G et fournit des services à l'AMF via l'interface N12 basée sur AUSF. Les réseaux 5G représentent des interfaces basées sur les services, en se concentrant sur AUSF et AMF. N14 : Ce point de référence est situé entre deux AMF (fonctions de gestion d'accès et de mobilité). Le contexte UE est transmis via cette interface pendant le transfert et d'autres processus. N15 : La transmission et la suppression des politiques d'accès et de mobilité sont effectuées via l'interface N15 entre l'AMF et le PCF. N17 : Un registre d'identité de périphérique (EIR) émulé est créé au sein du cœur de réseau 5G et fourni à l'AMF via une interface basée sur les services N5g-EIR. Cette interface prend en charge les services de vérification d'identité des appareils. N22 : L'AMF sélectionne la meilleure fonction réseau (NF) du réseau à l'aide du NSSF. Le NSSF fournit des informations de localisation de la fonction réseau à l'AMF via l'interface N22. N26 : Cette interface est utilisée pour transmettre le contexte d'authentification et de gestion de session de l'UE lorsque l'UE effectue un transfert entre la 5G et la 4G (EPS).

Dans la 5G (NR), les unités AMF n'ont pas besoin d'être interrompues ou redémarrées lors de la modification ou de la mise à jour de la configuration ; elles doivent seulement notifier les unités réseau concernées. Pour les terminaux mobiles (UE) dans leur zone de couverture, les changements seront notifiés via le gNB dans le réseau radio, et l'AMF déterminera si l'UE doit se réenregistrer auprès de l'AMF. Le processus de définition de la mise à jour est le suivant :   I. Processus de mise à jour de la configuration :Comme le montre la figure (1), l'AMF détermine si l'UE doit se reconfigurer ou s'enregistrer auprès de l'AMF en fonction des changements. C'est-à-dire que lorsque l'AMF détecte un changement dans la configuration précédemment envoyée à l'UE, elle lancera le processus de mise à jour de la configuration. En réponse à la demande de confirmation de l'UE, l'AMF enverra des informations de fin de mise à jour de la configuration à l'AMF.   Figure 1. Organigramme de notification de mise à jour de la configuration AMF   II. Interface de mise à jour de la configuration AMF (Message)   [12] Construire la transmission de configuration RAN en liaison descendante [13] Envoyer la transmission de configuration RAN en liaison descendante [12] Construire la transmission d'état RAN en liaison descendante [13] Envoyer la transmission d'état RAN en liaison descendante [12] Mise à jour de la configuration RAN échouée [13] Envoyer la mise à jour de la configuration RAN échouée [12] Confirmation de la mise à jour de la configuration RAN [13] Envoyer la confirmation de la mise à jour de la configuration RAN [7] Construire la commande de mise à jour de la configuration [8] Envoyer la commande de mise à jour de la configuration [12] Construire la transmission NRPPA associée à l'UE en liaison descendante [13] Envoyer la transmission NRPPA associée à l'UE en liaison descendante [12] Construire la transmission NRPPA non associée à l'UE en liaison descendante [13] Envoyer la transmission NRPPA non associée à l'UE en liaison descendante [9] Mise à jour de la configuration terminée [12] Construire la mise à jour de la configuration AMF [13] Envoyer la mise à jour de la configuration AMF

L'unité AMF joue un rôle crucial dans le cœur du réseau 5G ; elle est responsable du traitement des messages NAS transmis de manière transparente via le RAN (gNB) depuis le terminal (UE). L'enregistrement, l'authentification et la gestion de la mobilité du terminal (UE) lors de l'accès initial sont effectués par l'AMF indépendamment ou conjointement avec d'autres éléments de réseau pertinents, comme suit :   I. L'ordre de l'interface AMF et l'utilisation des messages pour l'authentification du terminal 5G est illustré à la Figure (1) ; Figure 1. Ordre d'utilisation des messages de l'interface AMF d'authentification UE en 5G.     [11] Requête d'authentification UE [11] Réponse UE [17] Découverte NRF AUSF [25] Initialiser l'instance SCP NF [11] Requête d'authentification NAMF Nausf [11] 5gAKA [11] Av5gAka contient le vecteur d'authentification méthode 5gAKA [11] Amf_ue->SUCI [11] URL de confirmation 5g AKA [11] SEAF démarre le processus d'authentification [11] SUPI et Kseaf [11] Authentification réussie [11] (ou) Authentification échouée   II. Gestion de la mobilité Les réseaux 5G offrent une connectivité haut débit et fiable pour les utilisateurs et les appareils mobiles, y compris les véhicules, les smartphones et les appareils IoT. Pendant la mobilité, l'AMF est responsable de la transmission et du traitement des informations relatives au terminal. Son interface (protocole) est utilisée comme suit ; Figure 2. Ordre des messages d'interface AMF utilisés lorsque l'UE se déplace en 5G   [5] Traiter la demande d'enregistrement [5] L'UE envoie le message NAS initial à l'AMF [5] Définir le type d'enregistrement 5GS : KSI, TSC [5] Nouveau GUTI AMF [5] Copier le numéro de flux, NR-TAI, NR-CGI de ran_ue [5] Vérifier TAI[5] L'algorithme sélectionné par l'AMF doit être le même que l'algorithme de sécurité NAS [5] Requête 5GMM acceptée [5] 5GMM traite la mise à jour de l'enregistrement [5] 5GMM traite la demande de service [6] Le message de demande de service NAS initial doit contenir le type d'en-tête de sécurité, ngKSI, TMSI et le type d'en-tête de sécurité [6] 5GMM traite la mise à jour du service[17] NRF découvre AUSF [25] Initialiser l'instance SCP NF [5][6] Réponse d'authentification AMF NAUSF, puis confirmer [5] Réponse d'identité SUCI[6] Statut 5GMM enregistré [13] NGAP gère la demande de commutation de chemin [13] NGAP gère la demande de commutation [13] NGAP gère la notification de commutation [13] NGAP gère la mise à jour de la configuration Ran [5][6] 5GMM gère la transmission UL NAS [5] 5GMM gère la demande de désenregistrement [5] Définir le type de désenregistrement 5GS [5] AMF sbi libère toutes les sessions [5] Effacer les informations de pagination [5] Effacer le contexte SM [5] Désassocier NG avec NAS  

  Le UPF (User Plane Function) est l'une des unités les plus importantes du 5GC. C'est une unité clé avec laquelle le Réseau Radio (RAN) interagit lors de la transmission de données PDU. L'UPF est également une évolution de CUPS (Control Plane and User Plane Separation), responsable de l'inspection, du routage et du transfert des paquets au sein des flux QoS dans les politiques d'abonnement. Il utilise des modèles SDF envoyés par le SMF via l'interface N4 pour appliquer les règles de trafic montant (UL) et descendant (DL). Lorsque le service se termine, il allouera ou terminera le flux QoS dans la session PDU ; l'ordre d'utilisation de la mise à jour et de la suppression de la session d'interface UPF est le suivant ; veuillez vous référer à l'ordre d'utilisation de l'interface UPF (protocole) et de l'appel terminal en 5G.   I. Modification de session Le flux QoS spécifique au terminal est alloué via le processus de modification de la session PDU ; un flux QoS dédié supplémentaire prend en charge le trafic avec des exigences QoS plus élevées (telles que la voix, la vidéo, le trafic de jeu, etc.) ; l'application de la modification de session (mise à jour) dans l'UPF est illustrée à la Figure (1) ; Figure 1. Ordre d'utilisation de l'interface UPF pour la modification (mise à jour) de la session terminale en 5G   [6] N4 traite la demande de modification de session [6] Supprimer le PDR existant [6] Mettre à jour le PDR [6] Mettre à jour le FAR [6] Mettre à jour l'URR [6] Mettre à jour le QER [6] Mettre à jour le BAR [6] Configurer le nœud GTP [6] Configurer le TEID et le QFI N3 [6] [7] PFCP envoie la réponse de modification de session [5] N4 construit la réponse de modification de session [5] Requête PFCP acceptée [5] Tampon PDR initialisé [5] PDR a été créé [6] Envoyer les paquets de données mis en mémoire tampon au gnB (si nécessaire) II. Suppression de session Lorsque la session de service terminal se termine, le flux QoS sera alloué ou terminé dans la session PDU. L'ordre d'utilisation de la suppression de session dans l'interface UPF est le suivant : Figure 2. Ordre d'utilisation de l'interface UPF liée à la suppression du terminal 5G   [6] N4 traite la demande de suppression de session [6][7] PFCP envoie la demande de suppression de session [5][1] Rapport complet de l'état d'utilisation de l'URR de session [1] Horodatage du dernier rapport [1] Déclencheur temporel [1] Rapport de période de validité du quota [1] Déclencheur de capacité [1] Rapport de quota de capacité [5][1] Instantané URR de session UPF (octets totaux, paquets de données totaux, y compris liaison montante et liaison descendante) [6][1] Suppression de session UPF [1] Suppression de tous les comptes URR de session UPF : suppression de la période de validité, suppression du temps de quota, suppression du temps de seuil. [13]Tous les PDR supprimés [13]Tous les FAR supprimés [13]Tous les URR supprimés [14]Tous les QER supprimés [13]Tous les BAR supprimés [13]De SEID

Fonction de plan utilisateur(UPF) est l'une des fonctions réseau les plus importantes (NFs) dans le cœur de réseau 5G. C'est la deuxième fonction réseau avec laquelle le RAN NR interagit lors des flux PDU. L'UPF est une évolution de CUPS (Séparation du plan de contrôle du plan utilisateur), spécifiquement responsable de l'inspection, du routage et du transfert des paquets dans les flux QoS des politiques d'abonnement. Il utilise également des modèles SDF envoyés par le SMF via l'interface N4 pour appliquer les règles de trafic UL (liaison montante) et DL (liaison descendante) ; lorsque le service correspondant se termine, il alloue ou termine les flux QoS dans la session PDU.   Figure 1.5G SMF et son interface (protocole)   I. Interfaces et protocoles UPF comprennent les éléments suivants : N4[5]Une fois le plan utilisateur établi, le contexte de gestion de session et les paramètres nécessaires sont transmis du single-mode fiber (SMF) à la fonction de plan utilisateur (UPF). PFCP[7]Toute communication entre le SMF et l'UPF est gérée par le protocole de transfert de paquets PFCP (protocole de contrôle) ; c'est l'un des principaux protocoles séparant le plan utilisateur et le plan de contrôle. GTP[3]Le protocole de tunneling GPRS (GTP) est responsable de fournir une interconnexion transparente et de transporter le trafic entre les utilisateurs itinérants ou domestiques et les interfaces réseau clés dans les architectures 4G, NSA(5G non autonome), SA(5G autonome) et mobile edge computing. En 5G, les tunnels GTP sont également utilisés pour l'interface N9. II. Flux d'appels(Établissement de session et initialisation UPF) Lors de l'établissement d'une session PDU, le SMF se connecte à l'UPF via PFCP (interface N4). Cette session PFCP transporte un modèle SDF contenant des informations telles que PDR, QFI, URR et FAR. L'UPF allouera un flux QoS par défaut (non-GBR) lors de l'établissement initial de la session.   III. Séquence d'utilisation de l'interface d'appel du terminal (UE) [6] N4 traite la demande d'établissement de session [6] PFCP traite la création de PDR [6] [12] Vérifier le PDI existant de PDR [6] [12] Vérifier TEID [6] [12] Vérifier l'interface source [6] [12] Vérifier l'ID de filtre SDF précédent [6] [12] Définir tous les indicateurs de filtre : BID, FL, SPI, TTC, FD [6] PFCP traite la création de FAR [6] Créer URR [6] Créer BAR [6] Créer QRR [6] Définir N3 TEID et QFI [4] Initialisation UPF [4] Initialisation du contexte PFCP [1] Initialiser le contexte UPF [1] Définir les caractéristiques fonctionnelles du plan utilisateur : FTUP, EMPU, MNOP, VTIME, Longueur des attributs UPF [6] [7] Réponse d'établissement de session [5] N4 Construire la réponse d'établissement de session [5] ID de nœud [5] Requête PFCP acceptée [5] F-SEID [5] Existence de PDR vérifiée [5] PFCP Construire le message FTUP : La fonction UP prend en charge l'allocation/libération de F-TEID. EMPU : La fonction UP prend en charge l'envoi de paquets de fin de fichier. MNOP : La fonction UP prend en charge la mesure du nombre de paquets dans l'URR, ce qui est effectué via l'indicateur « Mesurer le nombre de paquets dans URR ». MNOP (Comptage des paquets) : Lorsqu'il est défini sur « 1 », il indique que dans les mesures basées sur les flux, en plus de la mesure en octets, le nombre de paquets transmis en liaison montante/descendante/total est également demandé. VTIME : La fonctionnalité UP prend en charge la fonctionnalité de période de validité du quota. Si la fonctionnalité UP prend en charge la fonctionnalité VTIME, elle demande à la fonctionnalité UP d'envoyer un rapport d'utilisation après l'expiration de la période de validité. Après l'expiration de la période de validité du quota, si des paquets de données sont reçus sur l'UPF, l'UPF doit arrêter de transférer les paquets de données ou n'autoriser que le transfert d'un trafic de plan utilisateur limité, en fonction de la politique de l'opérateur dans la fonctionnalité UP. Abréviations : FL : Balise de flux TTC : TOS (Catégorie de trafic) SPI : Index des paramètres de sécurité FD : Description du flux BID : Filtre SDF bidirectionnel

1. Dans un système 5G, une des fonctions du SMF (Session Management Function - Fonction de Gestion de Session) est d'être responsable de la transmission des informations du plan de contrôle (CP) de l'utilisateur ; il travaille avec l'UPF pour gérer le contexte pertinent des sessions de terminaux ; il est responsable de la création, de la mise à jour et de la suppression des sessions, et de l'attribution d'adresses IP à chaque session PDU, en fournissant tous les paramètres et en supportant diverses fonctions de l'UPF ; l'interface entre le SMF et les autres éléments du réseau est illustrée à la Figure (1).   *Figure 1. Schéma de connexion du SMF avec d'autres éléments du réseau (les lignes pleines dans la figure représentent les connexions physiques, et les lignes en pointillés représentent les connexions logiques).   II. Protocoles d'application dans le SMF incluent : PFCP[2] : Toute communication entre le SMF et l'UPF est gérée par PFCP (Packet Forwarding Control Protocol - Protocole de Contrôle de Transfert de Paquets) ; c'est l'un des principaux protocoles séparant le plan utilisateur et le plan de contrôle. UDP[3] : User Datagram Protocol (Protocole de Datagramme Utilisateur), un protocole de couche transport qui fournit l'adressage des ports source et destination pour le multiplexage/démultiplexage des applications de niveau supérieur. Ce protocole est responsable de la transmission des données entre le gNB et l'UPF. SBI[4] (Service-Based Interface - Interface basée sur les services) : Il s'agit d'une méthode de communication basée sur une API entre les fonctions réseau.   III. Flux d'appel de session de terminal Lors de l'établissement d'une session de terminal 5G : Tout d'abord, le SMF s'enregistre auprès du NRF pour localiser d'autres fonctions réseau. Si un utilisateur souhaite accéder aux services de données 5G, une session PDU doit être établie avec le réseau. L'UE envoie une demande d'établissement de session PDU au réseau cœur (c'est-à-dire l'AMF). L'AMF sélectionne le meilleur SMF du réseau pour maintenir ses informations relatives à la session. Après avoir sélectionné le meilleur SMF, il demande au SMF de créer un contexte SM. Le SMF obtient les données d'abonnement SM auprès de l'UDM et génère un contexte M. Ensuite, le SMF et l'UPF initient le processus d'établissement de session PFCP et définissent les valeurs par défaut ​​des paramètres liés à la session. Enfin, l'AMF envoie les informations de session au gNB et à l'UE pour établir la valeur de session PDU par défaut.   L'interface d'établissement de session utilise (séquentiellement) le contenu des messages : [22] Envoyer l'enregistrement NF [22] Réessayer d'envoyer l'enregistrement NF [6] Définir le fichier de configuration NF [22] Envoyer le service de découverte NF AMF [5] Traiter la demande d'établissement de session PDU [4] Construire le rejet d'établissement de session PDU GSM [30] Envoyer le rejet d'établissement de session PDU [28] HTTP POST Contexte SM - Recevoir Créer un contexte SM [31] Traiter la création de contexte SM de session PDU [22] Envoyer la découverte NF UDM [27] Obtenir le contexte SM [10] Construire/Définir les données créées [2] Initialiser le contexte SMF [2] Obtenir les informations DNN [4] Construire l'acceptation d'établissement de session PDU GSM [22] Envoyer la découverte NF PCF [10] Sélection PCF [24] Envoyer la création d'association de politique SM [29] Politique SM dans la décision d'application [16] Créer une liste UPF pour la sélection [16] Trier la liste UPF par nom [16] Sélectionner UPF et attribuer l'IP UE [15] Sélectionner UPF par DNN [16] Obtenir le nom UPF par IP [16] Obtenir l'ID de nœud UPF par nom [16] Obtenir le nœud UPF par IP [16] Obtenir l'ID UPF par IP [18] Construire la demande d'établissement d'association PFCP [17] Traiter la demande d'établissement d'association PFCP [19] Envoyer la demande d'établissement d'association PFCP [18] Construire la demande d'établissement de session PFCP [19] Envoyer la demande d'établissement de session PFCP [20] Envoyer la demande PFCP [18] PFCP crée PDR, FAR, QER, BAR [10] Ajouter PDR à la session PFCP [13] [16] Générer le chemin de données par défaut [16] Générer le chemin de données [15] Ajouter le chemin de données [15] Générer l'identifiant d'équipement terminal (TEID) [2] [10] Attribuer l'identifiant d'équipement système local (SEID) [10] Sélectionner la règle de session [15] Sélectionner les paramètres UPF [15] Ajouter PDR, FDR, BAR, QER [29] Traiter la règle de session [3] Activer le tunnel et PDR [3] Activer le tunnel de liaison montante/liaison descendante [16] Sélectionner la source du chemin de liaison montante [30] Activer la session UPF [30] Établir la session PFCP [18] Construire la réponse d'établissement de session PFCP [19] Envoyer la réponse d'établissement de session PFCP [20] Envoyer la réponse PFCP [18] Construire la réponse d'établissement d'association PFCP [19] Envoyer la réponse d'établissement d'association PFCP [2] Obtenir les informations du plan utilisateur [16] Obtenir le chemin du plan utilisateur par défaut via DNN et UPF [3] Obtenir l'ID UPF, l'IP du nœud, PDR UL, FAR UL [3] Copier le premier nœud de chemin de données [25] Obtenir les informations de session PDU UE via HTTP [15] Obtenir l'interface pour obtenir les informations d'interface UPF [15] Obtenir le nœud UPF via l'ID de nœud [15] Obtenir l'IP UPF, l'ID, l'ID PDR, l'ID FAR, l'ID BAR, l'ID QER [2] Obtenir le pool de chemins par défaut UE [30] Notifier l'UE - envoyer tous les chemins de données à l'UPF et envoyer les résultats à l'UE [10] Envoyer l'adresse PDU au NAS [12] Créer le nœud de chemin de données UE [2] Initialiser le routage UE SMF [7] Construire la transmission de la demande d'établissement de ressource de session PDU [8] Gérer la transmission de l'échec de l'établissement de ressource de session PDU [8] Gérer la transmission de la réponse d'établissement de ressource de session PDU  

Dans un système 5G, lorsque l'interface NG ou certaines parties de l'interface NG doivent être réinitialisées, le nœud NG-RAN en sera informé ; lorsque l'AMF traite une surcharge, un message de surcharge est également envoyé au nœud NG-RAN pour notifier au gNB de démarrer le processus de gestion de la charge ; les définitions spécifiques de ces messages sont les suivantes :   1. Réinitialisation NG les messages sont envoyés par les nœuds NG-RAN et l'AMF pour demander la réinitialisation de l'interface NG ou de certaines de ses parties.   Direction du message : Nœud NG-RAN → AMF et AMF → Nœud NG-RAN   2. Le message d'accusé de réception de la réinitialisation NG est envoyé conjointement par le nœud NG-RAN et l'AMF en réponse au message de réinitialisation NG.   Direction du message : Nœud NG-RAN → AMF et AMF → Nœud NG-RAN   3. Message de confirmation de la réinitialisation NG : Ce message est envoyé conjointement par le nœud NG-RAN et l'AMF en réponse au message de réinitialisation NG.   Direction du message : Nœud NG-RAN → AMF et AMF → Nœud NG-RAN   4. Messages d'indication d'erreur sont envoyés par les nœuds NG-RAN et l'AMF pour indiquer qu'une erreur a été détectée dans le nœud.   Direction du message : Nœud NG-RAN → AMF et AMF → Nœud NG-RAN 5. Le message de démarrage de la surcharge est envoyé par l'AMF pour indiquer au nœud NG-RAN que l'AMF est surchargé.   Direction du message : AMF → Nœud NG-RAN   6. Le message d'arrêt de la surcharge est envoyé par l'AMF pour indiquer que l'AMF n'est plus surchargé.   Direction du message : AMF → Nœud NG-RAN