II. Kiến trúc 5G
2.4.4Kiến trúc hệ thống dựa trên dịch vụ
29
Hình trên , dựa trên TS 23.501, mô tả kiến trúc tổng thể dựa trên dịch vụ 5G không chuyển vùng (SBA) cho mạng lõi. Các thành phần chức năng của mặt phẳng điều khiển của mạng là các chức năng mạng (NFs) cung cấp dịch vụ của chúng cho bất kỳ NFs áp dụng nào khác thông qua một khuôn khổ giao diện chung mà tất cả các NF đều có thể truy cập được. Các chức năng kho lưu trữ mạng (NRFs) cho phép mọi NF khám phá các dịch vụ được cung cấp bởi các NFs khác có trong mạng; các chức năng tiếp xúc mạng (NEFs) hiển thị thông tin khả năng và dịch vụ của NF mạng lõi 5G cho các thực thể bên ngoài. Mô hình này nhằm mục đích tối đa hóa tính mô-đun, khả năng tái sử dụng và khả năng tự ngăn chặn của các chức năng mạng và thúc đẩy khả năng phát triển linh hoạt trong khi tận dụng các chức năng mạng ảo hóa và mạng do phần mềm xác định.
Hình này bao gồm NFs sau và các mô-đun khác:
- Authentication server function (AUSF): Chức năng máy chủ xác thực,thực hiện xác thực giữa UE và mạng.
- Access and mobility management function (AMF):Chức năng quản lý di động và truy cập cốt lõi:Nhận tất cảthông tin liên quan đến kết nối và phiên từ thiết bị người dùng(UE) (N1 / N2) nhưng chỉ chịu trách nhiệm xử lý kết nối,các tác vụ đăng ký, khả năng tiếp cận và quản lý tính di động. Tất cả các tin nhắnliên quan đến quản lý phiên được chuyển tiếp đến quản lý phiênchức năng (SMF).
- Network exposure function (NEF):Chức năng phơi sáng mạng:Cung cấp giao diện cho bên ngoàiứng dụng giao tiếp với mạng 5G để lấy thông tin liên quan đến mạng trong các danh mục sau:
+ Khả năng giám sát: Cho phép một thực thể bên ngoài yêu cầu hoặc đăng ký các sự kiện quan tâm liên quan đến UE. Các sự kiện được giám sát bao gồm trạng thái chuyển vùng của UE, mất kết nối của UE, khả năng truy cập lại của UE và các sự kiện liên quan đến vị trí.
+ Khả năng cung cấp: Cho phép một tổ chức bên ngoài cung cấp thông tin về hành vi dự kiến của UE đối với hệ thống 5G (ví dụ: dự đoán chuyển động của UE, đặc điểm giao tiếp).
+ Chính sách / khả năng sạc: Xử lý QoS và chính sách tính phí cho UE, dựa trên yêu cầu từ một bên bên ngoài.
+ Khả năng báo cáo Analytics: Cho phép một bên bên ngoài tìm nạp hoặc đăng ký / hủy đăng ký thông tin phân tích được tạo bởi hệ thống 5G.
- Network repository function (NRF):Chức năng kho lưu trữ NF: Cho phép các NF đăng ký chức năng của họ và khám phá các dịch vụ được cung cấp bởi các NF khác có trong mạng.
- Network slice selection function (NSSF):Chức năng lựa chọn lát cắt mạng:Chọn tập hợp các cá thể lát mạng để đáp ứng yêu cầu dịch vụ từ
30
một UE. Khi một UE yêu cầu đăng ký với mạng, AMF sẽ gửi yêu cầu lựa chọn lát mạng tới NSSF với thông tin về lựa chọn lát mạng ưu tiên. NSSF phản hồi bằng một thông báo bao gồm danh sách các cá thể lát mạng thích hợp cho UE.
- Network slice-specific authentication and authorization (NSSF):Xác thực và ủy quyền theo phần mạng cụ thể (NSSF):Thực hiện xác thực và ủy quyền cụ thể cho một lát.
- Policy control function (PCF):Chức năng kiểm soát chính sách (PCF): Cung cấp các chức năng để kiểm soát và quản lý các quy tắc chính sách, bao gồm các quy tắc về thực thi QoS, tính phí và định tuyến lưu lượng. PCF cho phép thực thi QoS đầu cuối với các tham số QoS (ví dụ: tốc độ bit tối đa, tốc độ bit đảm bảo, mức ưu tiên) ở mức độ chi tiết thích hợp (ví dụ: mỗi UE, mỗi luồng, mỗi đơn vị dữ liệu giao thức [PDU] phiên).
- Session management function (SMF): Chức năng quản lý phiên (SMF):Chức năng quản lý phiên (SMF): Chịu trách nhiệm về phiên PDUthiết lập, sửa đổi và phát hành giữa một UE và một dữ liệumạng. Phiên PDU, hay đơn giản là phiên, là sự liên kết giữa UE và mạng dữ liệu cung cấp dịch vụ kết nối PDU. Dịch vụ kết nối PDU là dịch vụ cung cấp việc trao đổi các PDU giữa UE và mạng dữ liệu..
- Unified data management (UDM):Quản lý dữ liệu hợp nhất (UDM): Chịu trách nhiệm về quyền truy cập,ủy quyền và quản lý đăng ký. UDM hoạt động với AMF và AUSF như sau: AMF cung cấp các dịch vụ xác thực, ủy quyền và quản lý tính di động của UE. AUSF lưu trữ dữ liệu để xác thực UE và UDM lưu trữ dữ liệu đăng ký UE.
- User plane function (UPF):Chức năng mặt phẳng người dùng (UPF): Xử lý đường dẫn mặt phẳng người dùng của các phiên PDU.
- Application function (AF):Chức năng ứng dụng:Cung cấp thông tin liên quan đến phiên cho PCF để cuối cùng SMF có thể sử dụng thông tin này cho phiênban quản lý. AF tương tác với các dịch vụ ứng dụng yêu cầu kiểm soát chính sách động. AF trích xuất thông tin liên quan đến phiên (ví dụ: yêu cầu QoS) từ tín hiệu ứng dụng và cung cấp thông tin đó cho PCF để hỗ trợ việc tạo quy tắc của nó. Một ví dụ là hệ thống con đa phương tiện IP (IMS), có thể giao tiếp với PCRF để yêu cầu hỗ trợ QoS cho các cuộc gọi VoIP.
- User equipment (UE):Thiết bị người dùng (UE): Cho phép người dùng truy cập vào các dịch vụ mạng. Một ví dụ là điện thoại di động. Đối với mục đích của các thông số kỹ thuật 3GPP, giao diện giữa UE và mạng là giao diện vô tuyến
- (Radio) Access Network ((R)AN):Mạng truy cập (Radio) ((R) AN): Cung cấp quyền truy cập vào lõi 5Gmạng. Điều này bao gồm 5G RAN và không dây và có dây kháctruy cập mạng.
31
- Data network (DN):Mạng dữ liệu (DN): Cho phép UE được kết nối hợp lý theo một phiên. Nó có thể là Internet, mạng nội bộ của công ty hoặc chức năng dịch vụ nội bộ trong lõi của nhà khai thác mạng di động (bao gồm cả mạng phân phối nội dung).
- Service communication proxy (SCP):Proxy giao tiếp dịch vụ (SCP): Cho phép các NF và NFS giao tiếp trực tiếp hoặc gián tiếp. SCP cho phép nhiều NF giao tiếp với nhau và với các thực thể trên bình diện người dùng trong một môi trường đám mây máy tính cạnh đa truy cập phân tán cao. Điều này cung cấp khả năng kiểm soát định tuyến, khả năng phục hồi và khả năng quan sát cho mạng lõi.