Das Non-Access Stratum (NAS) in LTE (Long-Term Evolution) ist eine der beiden Protokollschichten, die zusammen die Kontroll- und Verwaltungsfunktionen des LTE-Systems bilden. Die andere Schicht ist das Access Stratum (AS). Die NAS-Schicht ist für die Abwicklung von Signalisierungs- und Steuerungsverfahren unabhängig von der Funkzugangstechnologie verantwortlich. Lassen Sie uns die Non-Access-Schicht in LTE im Detail untersuchen.
NAS-Übersicht:
Definition:
Das Non-Access Stratum (NAS) bietet Funktionen im Zusammenhang mit der Signalisierung und Steuerung zwischen dem User Equipment (UE) und dem Evolved Packet Core (EPC) im LTE-Netzwerk. Es operiert oberhalb der AS-Schicht und ist für die Verwaltung von Verfahren verantwortlich, die nicht direkt mit der Funkzugangstechnologie verbunden sind.
Funktionen:
Zu den Hauptfunktionen des NAS gehören:
- 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-Protokolle:
Protokollstapel:
Die NAS-Protokolle umfassen mehrere Schichten, von denen jede spezifische Funktionen erfüllt:
- Non-Access Stratum (NAS): Verwaltet Signalisierungsverfahren unabhängig von der Funktechnologie.
- Radio Resource Control (RRC): Verwaltet funkspezifische Steuerverfahren und Signalisierung.
- Packet Data Convergence Protocol (PDCP): Gewährleistet eine zuverlässige, sequenzielle Zustellung von IP-Paketen.
- Radio Link Control (RLC): Verwaltet die zuverlässige Übermittlung von Daten über die Funkschnittstelle.
- Medium Access Control (MAC): Steuert die Funkressourcen und den Zugriff auf die physikalische Schicht.
Verbindung zu AS:
Das NAS kommuniziert mit der AS-Schicht, wenn das UE funkspezifische Verfahren durchführen muss. Beispielsweise kann NAS AS anweisen, einen Funkträger für die Benutzerdatenübertragung einzurichten.
NAS-Signalisierung:
Signalfluss:
Bei der NAS-Signalisierung handelt es sich um den Austausch von Nachrichten zwischen dem UE und den EPC-Komponenten, beispielsweise der Mobility Management Entity (MME). Diese Signalisierung ist für verschiedene Verfahren von entscheidender Bedeutung, einschließlich Anhängen, Trennen, Sicherheitsaushandlung und Sitzungsverwaltung.
Nachrichtentypen:
NAS-Nachrichten können basierend auf ihren Funktionen in verschiedene Typen eingeteilt werden. Dazu gehören Nachrichten zum Anhängen und Trennen, Nachrichten zur Sicherheitsmodussteuerung, Nachrichten zur Sitzungsverwaltung und Nachrichten zur Standortaktualisierung.
Bedeutung von NAS:
Netzwerkzugang:
NAS spielt 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:
Sicherheitsrelevante NAS-Verfahren tragen zum Aufbau sicherer Kommunikationskanäle zwischen dem UE und dem Netzwerk bei und gewährleisten so die Vertraulichkeit und Integrität der Datenübertragung.
Sitzungsverwaltung:
NAS ist für die Sitzungsverwaltung verantwortlich und erleichtert die Einrichtung, Änderung und Freigabe von EPS-Trägern für die Datenübertragung.
Abschluss:
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Non-Access Stratum (NAS) in LTE eine kritische Protokollschicht ist, die Signalisierungs- und Steuerungsverfahren unabhängig von der Funkzugangstechnologie verwaltet. Es ist für Funktionen wie Netzwerkzugriff, Sicherheitseinrichtung und Sitzungsverwaltung verantwortlich und stellt den effizienten Betrieb von LTE-Netzwerken sicher. Die NAS-Schicht spielt eine zentrale Rolle bei der Bereitstellung eines zuverlässigen und sicheren Kommunikationsrahmens in LTE.