In LTE-Netzwerken (Long-Term Evolution) sind NAS-Nachrichten (Non-Access Stratum) ein integraler Bestandteil der Kommunikation zwischen Benutzergeräten (UE) und dem entwickelten Paketkern (EPC). Die NAS-Schicht verwaltet Signalisierungsverfahren im Zusammenhang mit dem Aufbau, der Änderung und der Freigabe der Verbindung zwischen dem UE und dem EPC. Schauen wir uns die Einzelheiten der NAS-Nachrichten in LTE genauer an.
NAS-Übersicht:
Definition:
Das NAS oder Non-Access Stratum ist neben dem Access Stratum (AS) eine der beiden Protokollschichten in LTE. Während sich die AS mit funkspezifischen Verfahren befasst, ist die NAS-Schicht für Funktionen verantwortlich, die unabhängig von der Funkzugangstechnologie sind und sich auf Signalisierung und Steuerung konzentrieren.
Funktionen:
Die NAS-Schicht übernimmt verschiedene Funktionen, darunter:
- Anhänge- und Trennverfahren: Initiieren und Beenden der Verbindung zwischen dem UE und dem Netzwerk.
- Sicherheitsfunktionen: Sichere Kommunikationskanäle einrichten und Sicherheitsparameter verwalten.
- Sitzungsverwaltung: Handhabung von Verfahren im Zusammenhang mit der Einrichtung, Änderung und Freigabe von EPS-Trägern (Evolved Packet System).
- Standortaktualisierung: Bereitstellung von Informationen über den Standort des UE für das Netzwerk.
NAS-Nachrichten:
Typen:
NAS-Nachrichten in LTE können basierend auf ihren Funktionen in verschiedene Typen eingeteilt werden. Zu den wichtigsten NAS-Nachrichtentypen gehören:
- Anhänge- und Trennnachrichten: Wird während der Anhänge- und Trennvorgänge verwendet, um die Verbindung des UE zum Netzwerk herzustellen oder zu beenden.
- Sicherheitsmodus-Kontrollmeldungen: Werden zum Aushandeln und Einrichten von Sicherheitsparametern für eine sichere Kommunikation verwendet.
- Sitzungsverwaltungsnachrichten: Erleichtern Sie die Einrichtung, Änderung und Freigabe von EPS-Trägern für die Datenübertragung.
- Routing-Area-Aktualisierungsnachrichten: Wird verwendet, um das Netzwerk über den Standort des UE innerhalb des Routing-Bereichs zu aktualisieren.
- Tracking-Area-Update-Meldungen: Informieren Sie das Netzwerk über den Standort des UE innerhalb des Tracking-Bereichs.
Nachrichteninhalt:
Der Inhalt von NAS-Nachrichten variiert je nach spezifischem Verfahren oder Signalisierungsaktivität. Zum Beispiel:
- Attach Request: Enthält Informationen wie die Identität, Fähigkeiten und Netzwerkpräferenzen des UE.
- Sicherheitsmodus-Befehl: Überträgt sicherheitsrelevante Informationen, um eine sichere Kommunikation herzustellen.
- Bearer Setup Request: Enthält Parameter zum Einrichten eines Datenträgers für die Benutzerdatenübertragung.
Signalfluss:
NAS-Nachrichten werden zwischen dem UE und der MME (Mobility Management Entity) innerhalb des EPC ausgetauscht. Der Signalisierungsfluss umfasst die Initiierung von Prozeduren entweder durch das UE oder das Netzwerk, die zum Austausch von NAS-Nachrichten zum Aufbau oder zur Änderung der Verbindung führen.
Bedeutung von NAS-Nachrichten:
Netzwerkzugang:
NAS-Nachrichten spielen eine entscheidende Rolle dabei, dem UE den Zugriff auf das LTE-Netzwerk zu ermöglichen. Während des Verbindungsvorgangs stellt das UE die notwendigen Informationen zur Verfügung, um eine Verbindung herzustellen.
Sicherheitseinrichtung:
Sicherheitsbezogene NAS-Nachrichten tragen zum Aufbau sicherer Kommunikationskanäle zwischen dem UE und dem Netzwerk bei und gewährleisten so die Vertraulichkeit und Integrität der Datenübertragung.
Sitzungsverwaltung:
NAS-Nachrichten im Zusammenhang mit der Sitzungsverwaltung sind für die Einrichtung und Verwaltung von Datenträgern unerlässlich und ermöglichen eine effiziente Datenübertragung zwischen dem UE und dem Netzwerk.
Abschluss:
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass NAS-Nachrichten in LTE eine wichtige Komponente des Kommunikationsprotokolls sind und Signalisierungsverfahren verarbeiten, die Verbindungen zwischen dem Benutzergerät und dem entwickelten Paketkern herstellen, ändern und freigeben. Ob es um die Erleichterung des Netzwerkzugriffs, die Gewährleistung der Sicherheit oder die Verwaltung von Datensitzungen geht – NAS-Nachrichten spielen eine Schlüsselrolle für den reibungslosen Betrieb von LTE-Netzwerken.