5G Terminaloproep - SMF-protocolinterfacegebruik

1. In een 5G-systeem is een functie van SMF (Session Management Function) verantwoordelijk voor de transmissie van user control plane (CP) informatie; het werkt samen met UPF om de relevante context van terminalsessies te beheren; het is verantwoordelijk voor het creëren, updaten en verwijderen van sessies, en het toewijzen van IP-adressen aan elke PDU-sessie, het leveren van alle parameters en het ondersteunen van verschillende functies van UPF; de interface tussen SMF en andere netwerkelementen wordt getoond in Figuur (1).

*Figuur 1. Schematische weergave van SMF-verbinding met andere netwerkelementen (volle lijnen in de figuur vertegenwoordigen fysieke verbindingen en stippellijnen vertegenwoordigen logische verbindingen).

II. Toepassingsprotocollen in SMF omvatten:

• PFCP[2]: Alle communicatie tussen SMF en UPF wordt beheerd door PFCP (Packet Forwarding Control Protocol); het is een van de belangrijkste protocollen die het user plane en het control plane scheiden.
• UDP[3]: User Datagram Protocol, een transportlaagprotocol dat bron- en bestemmingspoortadressering biedt voor multiplexing/demultiplexing van applicaties op een hoger niveau. Dit protocol is verantwoordelijk voor gegevensoverdracht tussen gNB en UPF.
• SBI[4] (Service-Based Interface): Dit is een API-gebaseerde communicatiemethode tussen netwerkfuncties.

III. Terminal Sessie Call Flow Tijdens 5G terminalsessie-opbouw:

• Eerst registreert de SMF zich bij de NRF om andere netwerkfuncties te lokaliseren. Als een gebruiker toegang wil tot 5G-gegevensdiensten, moet er een PDU-sessie met het netwerk worden opgezet. De UE stuurt een PDU-sessie-opbouwverzoek naar het core netwerk (d.w.z. de AMF). De AMF selecteert de beste SMF in het netwerk om de sessie-gerelateerde informatie te onderhouden.
• Na het selecteren van de beste SMF, vraagt het de SMF om een SM-context te creëren. De SMF verkrijgt SM-abonnementsgegevens van de UDM en genereert een M-context. Vervolgens starten de SMF en UPF het PFCP-sessie-opbouwproces en stellen ze standaardwaarden in voor sessie-gerelateerde parameters. Ten slotte stuurt de AMF sessie-informatie naar de gNB en UE om de standaard PDU-sessiewaarde op te bouwen.

• Sessie-opbouwinterface gebruikt (sequentieel) berichtinhoud:
• [22] NF-registratie verzenden
• [22] Opnieuw verzenden NF-registratie
• [6] NF-configuratiebestand instellen
• [22] NF-ontdekkingsdienst AMF verzenden
• [5] PDU-sessie-opbouwverzoek verwerken
• [4] GSM PDU-sessie-opbouw afwijzing bouwen
• [30] PDU-sessie-opbouw afwijzing verzenden
• [28] HTTP POST SM-context - Create SM-context ontvangen
• [31] PDU-sessie SM-context creatie verwerken
• [22] NF-ontdekking UDM verzenden
• [27] SM-context ophalen
• [10] Gemaakte gegevens bouwen/instellen
• [2] SMF-context initialiseren
• [2] DNN-informatie ophalen
• [4] GSM PDU-sessie-opbouw acceptatie bouwen
• [22] NF-ontdekking PCF verzenden
• [10] PCF-selectie
• [24] SM-beleidsassociatie creatie verzenden
• [29] SM-beleid in applicatiebeslissing
• [16] UPF-lijst voor selectie creëren
• [16] UPF-lijst op naam sorteren
• [16] UPF selecteren en UE IP toewijzen
• [15] UPF selecteren op DNN
• [16] UPF-naam ophalen op IP
• [16] UPF-knooppunt-ID ophalen op naam
• [16] UPF-knooppunt ophalen op IP
• [16] UPF-ID ophalen op IP
• [18] PFCP-associatie-opbouwverzoek construeren
• [17] PFCP-associatie-opbouwverzoek verwerken
• [19] PFCP-associatie-opbouwverzoek verzenden
• [18] PFCP-sessie-opbouwverzoek construeren
• [19] PFCP-sessie-opbouwverzoek verzenden
• [20] PFCP-verzoek verzenden
• [18] PFCP creëert PDR, FAR, QER, BAR
• [10] PDR toevoegen aan PFCP-sessie
• [13] [16] Standaard gegevenspad genereren
• [16] Gegevenspad genereren
• [15] Gegevenspad toevoegen
• [15] Terminal Equipment Identifier (TEID) genereren
• [2] [10] Local System Equipment Identifier (SEID) toewijzen
• [10] Sessieregel selecteren
• [15] UPF-parameters selecteren
• [15] PDR, FDR, BAR, QER toevoegen
• [29] Sessieregel verwerken
• [3] Tunnel en PDR activeren
• [3] Uplink/downlink tunnel activeren
• [16] Uplink-padbron selecteren
• [30] UPF-sessie activeren
• [30] PFCP-sessie tot stand brengen
• [18] PFCP-sessie-opbouwrespons bouwen
• [19] PFCP-sessie-opbouwrespons verzenden
• [20] PFCP-respons verzenden
• [18] PFCP-associatie-opbouwrespons bouwen
• [19] PFCP-associatie-opbouwrespons verzenden
• [2] User plane-informatie ophalen
• [16] Standaard user plane-pad ophalen via DNN en UPF
• [3] UPF-ID, knooppunt-IP, UL PDR, UL FAR ophalen
• [3] Het eerste gegevenspadknooppunt kopiëren
• [25] UE PDU-sessie-informatie ophalen via HTTP
• [15] Interface ophalen om UPF-interface-informatie op te halen
• [15] UPF-knooppunt ophalen via knooppunt-ID
• [15] UPF IP, ID, PDR ID, FAR ID, BAR ID, QER ID ophalen
• [2] UE standaard padpool ophalen
• [30] UE informeren - alle gegevenspaden naar UPF verzenden en de resultaten naar UE verzenden
• [10] PDU-adres naar NAS verzenden
• [12] UE-gegevenspadknooppunt creëren
• [2] SMF UE-routing initialiseren
• [7] PDU-sessie-resource-opbouwverzoek transmissie bouwen
• [8] PDU-sessie-resource-opbouw-fout transmissie afhandelen
• [8] PDU-sessie-resource-opbouwrespons transmissie afhandelen