En 5G, el estrato de no acceso (NAS) juega un papel crucial en las funciones de control y señalización de la red. Se divide en dos componentes principales: estrato de acceso (AS) y estrato de no acceso (NAS). Aquí, profundizaremos en los detalles del 5G NAS, centrándonos en su aspecto de estrato sin acceso.
1. Definición de NAS:
- Estrato de no acceso (NAS): NAS representa las funciones del plano de señalización y control en 5G que son independientes de la red de acceso de radio. Maneja los procedimientos relacionados con el establecimiento, modificación y liberación de la conexión UE (Equipo de usuario) con la red central 5G.
2. Componentes clave de NAS (estrato sin acceso):
- Gestión de la movilidad (MM):
- Gestión de registro y conexión: NAS es responsable de los procedimientos relacionados con el registro del UE y la conexión a la red, garantizando que la red conozca la ubicación y disponibilidad del UE.
- Autenticación y seguridad: NAS maneja los procedimientos de autenticación para garantizar el acceso y la comunicación seguros entre el UE y la red central 5G.
- Gestión de sesiones (SM):
- Establecimiento de sesión UE: NAS gestiona el establecimiento, modificación y liberación de sesiones de usuario, facilitando la conexión del UE a varios servicios en la red central.
- Establecimiento de sesión de PDU: para servicios como banda ancha móvil mejorada (eMBB) y comunicaciones ultraconfiables de baja latencia (URLLC), NAS participa en el establecimiento de sesiones de unidades de datos por paquetes (PDU).
- EMM (Gestión de Movilidad EPS):
- Manejo de movilidad en modo inactivo: cuando el UE está en estado inactivo, NAS maneja los procedimientos de movilidad, asegurando transiciones fluidas entre diferentes estados y ubicaciones.
- Manejo de movilidad del modo de conexión: durante una conexión activa, NAS administra los procedimientos de movilidad para respaldar transferencias fluidas y continuidad de la sesión.
- ESM (Gestión de sesiones EPS):
- Manejo de portadores: ESM dentro de NAS gestiona el establecimiento, modificación y liberación de portadores para admitir diferentes servicios y requisitos de calidad de servicio (QoS).
- Negociación de QoS: NAS negocia los parámetros de QoS entre el UE y la red central para garantizar la calidad de servicio deseada.
- SMS (Servicio de mensajes cortos):
- Manejo de procedimientos de SMS: NAS supervisa los procedimientos de señalización relacionados con el servicio de mensajes cortos (SMS) en 5G.
- Gestión de accesibilidad UE:
- Manejo de notificaciones y paginación UE: NAS participa en el manejo de procedimientos relacionados con la paginación y notificación al UE sobre datos o señales entrantes.
3. Flujos de Señalización en NAS:
- Registro inicial y conexión: cuando un UE se conecta inicialmente a la red 5G o se vuelve a conectar, NAS gestiona los procedimientos de registro y conexión, garantizando que el UE esté autenticado y autorizado para el acceso a la red.
- Procedimientos de traspaso: Durante los traspasos, NAS desempeña un papel crucial en la señalización para garantizar una movilidad fluida del UE entre diferentes celdas y tecnologías de acceso por radio.
- Manejo de identidad UE: NAS gestiona el manejo y la actualización de la información de identidad UE dentro de la red.
- Solicitud y liberación de servicio: para servicios como SMS o sesiones de datos específicas, NAS maneja el inicio, la modificación y la liberación de estos servicios según los requisitos de red y UE.
4. Aspectos de seguridad del NAS:
- Acuerdo de autenticación y clave (AKA): NAS es responsable de iniciar los procedimientos de AKA para autenticar el UE y establecer material de clave seguro para la comunicación cifrada.
- Protección de integridad y cifrado: NAS garantiza la integridad y confidencialidad de los mensajes de señalización mediante la aplicación de mecanismos de cifrado y protección de integridad.
- Gestión del contexto de seguridad: NAS gestiona el contexto de seguridad para el UE, manteniendo la información necesaria para una comunicación segura con la red.
5. Interacciones con el estrato de acceso (AS):
- Separación del plano de control: NAS y AS operan de forma independiente pero están estrechamente coordinados. AS maneja funciones específicas de radio, mientras que NAS administra la señalización y los procedimientos relacionados con la red central.
- Interfaz AS-NAS: La interfaz AS-NAS facilita la comunicación y la coordinación entre los componentes del estrato de acceso y del estrato sin acceso.
6. Evolución desde generaciones anteriores:
- Mejoras en 5G NAS: 5G NAS introduce mejoras en comparación con generaciones anteriores, admitiendo nuevos servicios, mecanismos de seguridad mejorados y procedimientos de señalización optimizados.
7. Evolución para soportar nuevos servicios:
- Compatibilidad con URLLC y mMTC: NAS en 5G está diseñado para admitir los requisitos únicos de servicios como las comunicaciones ultraconfiables de baja latencia (URLLC) y las comunicaciones masivas de tipo máquina (mMTC).
8. Interacciones con funciones básicas de la red:
- Integración con funciones principales de 5G: el NAS interactúa con varias funciones dentro de la red central de 5G, incluida AMF (función de gestión de acceso y movilidad), SMF (función de gestión de sesiones) y UDM (función de gestión de datos unificada). Gestión).
En resumen, 5G NAS (Estrato de no acceso) es un componente crítico de la arquitectura 5G, que maneja funciones de plano de control y señalización que son independientes de la red de acceso de radio. Desempeña un papel clave en la gestión del registro de la UE, la movilidad, el establecimiento de sesiones y los procedimientos de seguridad, garantizando el funcionamiento eficiente y seguro de las redes 5G.