Non-Access Stratum (NAS) w LTE (Long-Term Evolution) to jedna z dwóch warstw protokołu, które razem tworzą funkcje kontrolne i zarządzające systemem LTE. Druga warstwa to warstwa dostępu (AS). Warstwa NAS odpowiada za obsługę procedur sygnalizacyjnych i kontrolnych niezależnych od technologii dostępu radiowego. Przyjrzyjmy się szczegółowo warstwie braku dostępu w LTE.
Przegląd NAS:
Definicja:
Non-Access Stratum (NAS) zapewnia funkcjonalności związane z sygnalizacją i kontrolą pomiędzy Sprzętem Użytkownika (UE) a Evolved Packet Core (EPC) w sieci LTE. Działa ponad warstwą AS i odpowiada za zarządzanie procedurami niezwiązanymi bezpośrednio z technologią dostępu radiowego.
Funkcje:
Do kluczowych funkcji NAS należą:
- Procedury dołączania i odłączania: Inicjowanie i kończenie powiązania pomiędzy UE a siecią.
- Funkcje bezpieczeństwa: Ustanawianie bezpiecznych kanałów komunikacji i zarządzanie parametrami bezpieczeństwa.
- Zarządzanie sesjami: Procedury obsługi związane z konfiguracją, modyfikacją i wydawaniem nośników EPS (Evolved Packet System).
- Aktualizacja lokalizacji: Dostarczanie do sieci informacji o lokalizacji UE.
Protokoły NAS:
Stos protokołów:
Protokoły NAS obejmują kilka warstw, z których każda obsługuje określone funkcje:
- Non-Access Stratum (NAS): Zarządza procedurami sygnalizacyjnymi niezależnymi od technologii radiowej.
- Kontrola zasobów radiowych (RRC): Obsługuje procedury sterowania i sygnalizację specyficzne dla radia.
- Packet Data Convergence Protocol (PDCP): Zapewnia niezawodne, sekwencyjne dostarczanie pakietów IP.
- Kontrola łącza radiowego (RLC): Zarządza niezawodnym dostarczaniem danych przez interfejs radiowy.
- Medium Access Control (MAC): Kontroluje zasoby radiowe i dostęp do warstwy fizycznej.
Połączenie z systemem AS:
NAS komunikuje się z warstwą AS, gdy UE musi wykonać procedury specyficzne dla radia. Na przykład NAS może poinstruować AS, aby ustanowił nośnik radiowy do transmisji danych użytkownika.
Sygnalizacja NAS:
Przepływ sygnalizacji:
Sygnalizacja NAS obejmuje wymianę komunikatów pomiędzy UE a komponentami EPC, takimi jak jednostka zarządzająca mobilnością (MME). Sygnalizacja ta ma kluczowe znaczenie dla różnych procedur, w tym przyłączania, odłączania, negocjacji zabezpieczeń i zarządzania sesją.
Typy wiadomości:
Wiadomości NAS można podzielić na różne typy w zależności od ich funkcji. Należą do nich wiadomości o dołączaniu i odłączaniu, komunikaty sterujące trybem zabezpieczeń, komunikaty dotyczące zarządzania sesją i komunikaty o aktualizacji lokalizacji.
Znaczenie NAS:
Dostęp do sieci:
NAS odgrywa kluczową rolę w umożliwianiu UE dostępu do sieci LTE. Podczas procedury dołączania UE dostarcza informacji niezbędnych do ustanowienia połączenia.
Organ ochrony:
Procedury NAS związane z bezpieczeństwem przyczyniają się do ustanowienia bezpiecznych kanałów komunikacji pomiędzy UE a siecią, zapewniając poufność i integralność transmisji danych.
Zarządzanie sesją:
NAS jest odpowiedzialny za zarządzanie sesjami, ułatwianie konfiguracji, modyfikacji i udostępniania nośników EPS do transmisji danych.
Wniosek:
Podsumowując, warstwa bez dostępu (NAS) w LTE jest krytyczną warstwą protokołu, która zarządza procedurami sygnalizacyjnymi i kontrolnymi niezależnie od technologii dostępu radiowego. Odpowiada za takie funkcje, jak dostęp do sieci, ustanawianie zabezpieczeń i zarządzanie sesjami, zapewniając sprawną pracę sieci LTE. Warstwa NAS odgrywa kluczową rolę w zapewnianiu niezawodnej i bezpiecznej struktury komunikacji w LTE.