Χρήση Διεπαφής Πρωτοκόλλου SMF - Κλήση Τερματικού 5G

1. Σε ένα σύστημα 5G, μία λειτουργία του SMF (Session Management Function) είναι να είναι υπεύθυνο για τη μετάδοση πληροφοριών του επιπέδου ελέγχου χρήστη (CP). Συνεργάζεται με το UPF για τη διαχείριση του σχετικού πλαισίου των συνεδριών τερματικού. Είναι υπεύθυνο για τη δημιουργία, ενημέρωση και διαγραφή συνεδριών, καθώς και για την εκχώρηση διευθύνσεων IP σε κάθε συνεδρία PDU, παρέχοντας όλες τις παραμέτρους και υποστηρίζοντας διάφορες λειτουργίες του UPF. Η διεπαφή μεταξύ του SMF και άλλων στοιχείων του δικτύου φαίνεται στο Σχήμα (1).

*Σχήμα 1. Σχηματικό διάγραμμα της σύνδεσης SMF με άλλα στοιχεία δικτύου (οι συνεχείς γραμμές στο σχήμα αντιπροσωπεύουν φυσικές συνδέσεις και οι διακεκομμένες γραμμές αντιπροσωπεύουν λογικές συνδέσεις).

II. Πρωτόκολλα εφαρμογών στο SMF περιλαμβάνουν:

• PFCP[2]: Όλη η επικοινωνία μεταξύ SMF και UPF διαχειρίζεται από το PFCP (Packet Forwarding Control Protocol). Είναι ένα από τα κύρια πρωτόκολλα που διαχωρίζουν το επίπεδο χρήστη και το επίπεδο ελέγχου.
• UDP[3]: User Datagram Protocol, ένα πρωτόκολλο επιπέδου μεταφοράς που παρέχει διευθυνσιοδότηση θύρας προέλευσης και προορισμού για πολυπλεξία/αποπολυπλεξία εφαρμογών ανώτερου επιπέδου. Αυτό το πρωτόκολλο είναι υπεύθυνο για τη μετάδοση δεδομένων μεταξύ gNB και UPF.
• SBI[4] (Service-Based Interface): Αυτή είναι μια μέθοδος επικοινωνίας που βασίζεται σε API μεταξύ λειτουργιών δικτύου.

III. Ροή κλήσεων συνεδρίας τερματικού Κατά τη διάρκεια της δημιουργίας συνεδρίας τερματικού 5G:

• Πρώτον, το SMF καταχωρείται στο NRF για να εντοπίσει άλλες λειτουργίες δικτύου. Εάν ένας χρήστης θέλει να έχει πρόσβαση σε υπηρεσίες δεδομένων 5G, πρέπει να δημιουργηθεί μια συνεδρία PDU με το δίκτυο. Το UE στέλνει ένα αίτημα δημιουργίας συνεδρίας PDU στο βασικό δίκτυο (δηλαδή, το AMF). Το AMF επιλέγει το καλύτερο SMF στο δίκτυο για να διατηρήσει τις πληροφορίες που σχετίζονται με τη συνεδρία του.
• Αφού επιλέξει το καλύτερο SMF, ζητά από το SMF να δημιουργήσει ένα πλαίσιο SM. Το SMF λαμβάνει δεδομένα συνδρομής SM από το UDM και δημιουργεί ένα πλαίσιο M. Στη συνέχεια, το SMF και το UPF ξεκινούν τη διαδικασία δημιουργίας συνεδρίας PFCP και ορίζουν προεπιλεγμένες τιμές ​​για παραμέτρους που σχετίζονται με τη συνεδρία. Τέλος, το AMF στέλνει πληροφορίες συνεδρίας στο gNB και το UE για να δημιουργήσει την προεπιλεγμένη τιμή συνεδρίας PDU.

• Η διεπαφή δημιουργίας συνεδρίας χρησιμοποιεί (ακολουθιακό) περιεχόμενο μηνυμάτων:
• [22] Αποστολή εγγραφής NF
• [22] Επανάληψη αποστολής εγγραφής NF
• [6] Ορισμός αρχείου διαμόρφωσης NF
• [22] Αποστολή υπηρεσίας ανακάλυψης NF AMF
• [5] Επεξεργασία αιτήματος δημιουργίας συνεδρίας PDU
• [4] Δημιουργία απόρριψης δημιουργίας συνεδρίας GSM PDU
• [30] Αποστολή απόρριψης δημιουργίας συνεδρίας PDU
• [28] HTTP POST SM context - Λήψη Create SM context
• [31] Επεξεργασία δημιουργίας πλαισίου SM συνεδρίας PDU
• [22] Αποστολή ανακάλυψης NF UDM
• [27] Λήψη SM context
• [10] Δημιουργία/Ορισμός δημιουργημένων δεδομένων
• [2] Αρχικοποίηση SMF context
• [2] Λήψη πληροφοριών DNN
• [4] Δημιουργία αποδοχής δημιουργίας συνεδρίας GSM PDU
• [22] Αποστολή ανακάλυψης NF PCF
• [10] Επιλογή PCF
• [24] Αποστολή δημιουργίας συσχέτισης πολιτικής SM
• [29] Πολιτική SM στην απόφαση εφαρμογής
• [16] Δημιουργία λίστας UPF για επιλογή
• [16] Ταξινόμηση λίστας UPF κατά όνομα
• [16] Επιλογή UPF και εκχώρηση IP UE
• [15] Επιλογή UPF από DNN
• [16] Λήψη ονόματος UPF από IP
• [16] Λήψη αναγνωριστικού κόμβου UPF από όνομα
• [16] Λήψη κόμβου UPF από IP
• [16] Λήψη αναγνωριστικού UPF από IP
• [18] Κατασκευή αιτήματος δημιουργίας συσχέτισης PFCP
• [17] Επεξεργασία αιτήματος δημιουργίας συσχέτισης PFCP
• [19] Αποστολή αιτήματος δημιουργίας συσχέτισης PFCP
• [18] Κατασκευή αιτήματος δημιουργίας συνεδρίας PFCP
• [19] Αποστολή αιτήματος δημιουργίας συνεδρίας PFCP
• [20] Αποστολή αιτήματος PFCP
• [18] Το PFCP δημιουργεί PDR, FAR, QER, BAR
• [10] Προσθήκη PDR στη συνεδρία PFCP
• [13] [16] Δημιουργία προεπιλεγμένης διαδρομής δεδομένων
• [16] Δημιουργία διαδρομής δεδομένων
• [15] Προσθήκη διαδρομής δεδομένων
• [15] Δημιουργία αναγνωριστικού εξοπλισμού τερματικού (TEID)
• [2] [10] Εκχώρηση αναγνωριστικού εξοπλισμού τοπικού συστήματος (SEID)
• [10] Επιλογή κανόνα συνεδρίας
• [15] Επιλογή παραμέτρων UPF
• [15] Προσθήκη PDR, FDR, BAR, QER
• [29] Επεξεργασία κανόνα συνεδρίας
• [3] Ενεργοποίηση σήραγγας και PDR
• [3] Ενεργοποίηση σήραγγας ανοδικής/καθοδικής ζεύξης
• [16] Επιλογή πηγής διαδρομής ανοδικής ζεύξης
• [30] Ενεργοποίηση συνεδρίας UPF
• [30] Δημιουργία συνεδρίας PFCP
• [18] Δημιουργία απόκρισης δημιουργίας συνεδρίας PFCP
• [19] Αποστολή απόκρισης δημιουργίας συνεδρίας PFCP
• [20] Αποστολή απόκρισης PFCP
• [18] Δημιουργία απόκρισης δημιουργίας συσχέτισης PFCP
• [19] Αποστολή απόκρισης δημιουργίας συσχέτισης PFCP
• [2] Λήψη πληροφοριών επιπέδου χρήστη
• [16] Λήψη προεπιλεγμένης διαδρομής επιπέδου χρήστη μέσω DNN και UPF
• [3] Λήψη αναγνωριστικού UPF, IP κόμβου, UL PDR, UL FAR
• [3] Αντιγραφή του πρώτου κόμβου διαδρομής δεδομένων
• [25] Λήψη πληροφοριών συνεδρίας UE PDU μέσω HTTP
• [15] Λήψη διεπαφής για λήψη πληροφοριών διεπαφής UPF
• [15] Λήψη κόμβου UPF μέσω αναγνωριστικού κόμβου
• [15] Λήψη IP UPF, ID, PDR ID, FAR ID, BAR ID, QER ID
• [2] Λήψη προεπιλεγμένης ομάδας διαδρομών UE
• [30] Ειδοποίηση UE - αποστολή όλων των διαδρομών δεδομένων στο UPF και αποστολή των αποτελεσμάτων στο UE
• [10] Αποστολή διεύθυνσης PDU στο NAS
• [12] Δημιουργία κόμβου διαδρομής δεδομένων UE
• [2] Αρχικοποίηση δρομολόγησης SMF UE
• [7] Δημιουργία μετάδοσης αιτήματος δημιουργίας πόρου συνεδρίας PDU
• [8] Χειρισμός μετάδοσης αποτυχίας δημιουργίας πόρου συνεδρίας PDU
• [8] Χειρισμός μετάδοσης απόκρισης δημιουργίας πόρου συνεδρίας