Zrozumienie NAS (warstwy bez dostępu) w LTE
W ewolucji długoterminowej (LTE) warstwa bez dostępu (NAS) odgrywa kluczową rolę w ogólnej architekturze i funkcjonalności sieci. NAS to warstwa stosu protokołów LTE, która zajmuje się przede wszystkim sygnalizacją pomiędzy sprzętem użytkownika (UE) a rdzeniem Evolved Packet Core (EPC). Zagłębmy się w szczegóły NAS i jego komponentów.
1. Przegląd NAS:
NAS odpowiada za obsługę różnych procedur związanych z ustanawianiem, utrzymaniem i zwalnianiem połączeń sygnalizacyjnych pomiędzy UE a siecią. Działa ponad warstwą dostępu (AS), która odpowiada za transmisję danych użytkownika pomiędzy UE a siecią E-UTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network).
2. Komponenty NAS:
2.1. Zarządzanie mobilnością (MM):
Podwarstwa MM NAS zajmuje się funkcjami związanymi z mobilnością. Obejmuje to procedury podłączania i odłączania UE od sieci, aktualizowania lokalizacji i zarządzania stanem mobilności UE.
2.2. Zarządzanie sesją (SM):
Podwarstwa SM koncentruje się na ustanawianiu, modyfikowaniu i kończeniu nośników. Nośniki to kanały logiczne przenoszące dane użytkownika pomiędzy UE a EPC. Zarządzanie sesjami ma kluczowe znaczenie dla wydajnej obsługi sesji komunikacyjnych UE.
3. Kluczowe procedury NAS:
3.1. Dołącz procedurę:
Kiedy UE jest włączone lub wchodzi do nowej sieci, inicjuje procedurę przyłączania. Wiąże się to z rejestracją UE w sieci, uzyskaniem adresu IP i ustanowieniem niezbędnego kontekstu bezpieczeństwa.
3.2. Procedura odłączania:
Procedura odłączania jest aktywowana, gdy UE jest wyłączone lub przenosi się do obszaru poza zasięgiem bieżącej sieci. Polega na powiadomieniu sieci o odłączeniu, zwolnieniu zasobów i aktualizacji statusu UE.
3.3. Konfiguracja zabezpieczeń:
Bezpieczeństwo jest krytycznym aspektem NAS. Ustanowienie bezpiecznego połączenia obejmuje procedury takie jak uwierzytelnianie i uzgadnianie klucza (AKA), zapewniające poufność i integralność komunikatów sygnalizacyjnych.
3.4. Zakład na okaziciela:
NAS zarządza konfiguracją i modyfikacjami nośników poprzez podwarstwę Zarządzanie sesjami. Obejmuje to alokację zasobów i parametrów przesyłania danych.
4. Sygnalizacja NAS:
Sygnalizacja NAS obejmuje komunikaty wymieniane pomiędzy UE a siecią podczas różnych procedur. Wiadomości te zawierają informacje związane z mobilnością, bezpieczeństwem i zarządzaniem sesjami.
5. Interakcje z niższymi warstwami:
NAS współdziała z niższymi warstwami, zwłaszcza z systemem AS, aby zapewnić płynną wymianę danych użytkownika i informacji sygnalizacyjnych. AS zajmuje się zarządzaniem zasobami radiowymi i funkcjonalnością warstwy fizycznej.
6. Model stanu NAS:
NAS działa w różnych stanach, z których każdy reprezentuje określony stan UE. Stany obejmują stany bezczynności, połączenia i nieaktywności, a przejściami między tymi stanami zarządzają procedury NAS.
7. Względy bezpieczeństwa i prywatności:
Mechanizmy bezpieczeństwa w NAS mają na celu ochronę informacji użytkownika i zapobieganie nieautoryzowanemu dostępowi. Kwestie dotyczące prywatności są rozwiązywane za pomocą bezpiecznych procedur uwierzytelniania i szyfrowania.
Podsumowując, NAS w LTE jest krytycznym elementem odpowiedzialnym za zarządzanie sygnalizacją pomiędzy UE a EPC. Obejmuje zarządzanie mobilnością, zarządzanie sesją oraz różne procedury niezbędne do nawiązania i utrzymania połączeń. Zrozumienie NAS ma fundamentalne znaczenie dla zrozumienia zawiłego działania sieci LTE.