El protocolo Non-Access Stratum (NAS) en LTE (Long-Term Evolution) es un componente clave de la arquitectura general del protocolo LTE. Es responsable de manejar los procedimientos de señalización y control independientes de la tecnología de acceso radio. El protocolo NAS opera en una capa superior en comparación con el estrato de acceso (AS) y es esencial para el establecimiento, gestión y liberación de conexiones entre el equipo de usuario (UE) y el núcleo de paquetes evolucionado (EPC) en redes LTE.
Protocolo NAS en LTE:
Pila de protocolos:
El protocolo NAS es parte de una pila de protocolos en capas en LTE. La pila de protocolos incluye:
- Estrato de No Acceso (NAS): Gestiona los procedimientos de señalización y control independientemente de la tecnología de radio.
- Control de recursos de radio (RRC): maneja la señalización y los procedimientos de control específicos de radio.
- Protocolo de convergencia de datos por paquetes (PDCP): garantiza la entrega confiable y en secuencia de paquetes IP.
- Control de enlace de radio (RLC): gestiona la entrega de datos confiable a través de la interfaz de radio.
- Control de acceso al medio (MAC): controla los recursos de radio y el acceso a la capa física.
Interacción con AS:
El protocolo NAS se comunica con la capa Access Stratum (AS) cuando se requieren procedimientos específicos de radio. Por ejemplo, cuando la capa NAS necesita establecer un portador de radio para la transmisión de datos del usuario, indica a la capa AS que realice las acciones específicas de radio necesarias.
Funciones del protocolo NAS:
Procedimientos de conexión y desconexión:
El protocolo NAS gestiona los procedimientos relacionados con la conexión y desconexión del UE hacia y desde la red LTE. Durante el procedimiento de conexión, el UE proporciona información para establecer una conexión con la red. Los procedimientos de desconexión implican terminar la asociación del UE con la red.
Funciones de seguridad:
Las funciones relacionadas con la seguridad del protocolo NAS son cruciales para garantizar la confidencialidad y la integridad de la transmisión de datos. El NAS gestiona procedimientos de seguridad como el establecimiento de claves y el cifrado para proteger los canales de comunicación.
Gestión de sesiones:
El protocolo NAS es responsable de gestionar las sesiones, lo que implica la configuración, modificación y liberación de portadores EPS (Sistema de paquetes evolucionado). Estos portadores son esenciales para la transmisión de datos de los usuarios en redes LTE.
Actualización de ubicación:
Proporcionar información sobre la ubicación del UE a la red es otra función del protocolo NAS. Los procedimientos de actualización de ubicación ayudan a la red a realizar un seguimiento de la ubicación del UE dentro del área de cobertura LTE.
Señalización NAS:
Flujo de señalización:
La señalización NAS implica el intercambio de mensajes entre el UE y los componentes EPC, como la Entidad de Gestión de Movilidad (MME). Se intercambian diferentes tipos de mensajes NAS para facilitar procedimientos como conectar, desconectar, negociación de seguridad y gestión de sesiones.
Tipos de mensajes:
Los mensajes NAS se pueden clasificar en varios tipos según sus funciones. Los tipos de mensajes comunes del NAS incluyen mensajes de conexión y desconexión, mensajes de control del modo de seguridad, mensajes de administración de sesiones y mensajes de actualización de ubicación.
Importancia del protocolo NAS:
Acceso a la red:
El protocolo NAS es fundamental para permitir que la UE acceda a la red LTE. Durante el procedimiento de conexión, el UE proporciona la información necesaria para establecer una conexión con la red.
Establecimiento de seguridad:
Los procedimientos relacionados con la seguridad gestionados por el protocolo NAS contribuyen al establecimiento de canales de comunicación seguros entre el UE y la red, garantizando la confidencialidad e integridad de la transmisión de datos.
Gestión de sesiones:
El protocolo NAS es responsable de gestionar las sesiones, facilitando la configuración, modificación y liberación de los portadores EPS para una transmisión de datos eficiente.
Conclusión:
En conclusión, el protocolo Non-Access Stratum (NAS) en LTE es un elemento crítico que gestiona los procedimientos de señalización y control independientemente de la tecnología de acceso radio. Desempeña un papel fundamental en el establecimiento, gestión y liberación de conexiones entre el equipo de usuario y el núcleo de paquetes evolucionado, asegurando el funcionamiento eficiente de las redes LTE. El protocolo NAS es esencial para proporcionar una comunicación confiable, segura y fluida en LTE.