5G'de AMF arayüz protokollerinin (kimlik doğrulama ve çağrı) kullanım sırası

AMF (Erişim ve Hareketlilik Yönetimi İşlevi), 5G çekirdek ağında (CN) bir kontrol düzlemi (CU) işlevsel birimidir. Radyo ağı elemanlarının (gNodeB'ler) herhangi bir 5G hizmetine erişebilmesi için AMF'ye bağlanması gerekir. AMF ile 5G sistemindeki diğer birimler arasındaki bağlantı aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.

*Şekil 1. AMF ve 5G ağ elemanı bağlantısının şematik diyagramı (şekildeki düz çizgiler fiziksel bağlantıları, kesikli çizgiler ise mantıksal bağlantıları temsil eder)

I. AMF Arayüz İşlevleri

• N1[2]: AMF, tüm bağlantı ve oturumla ilgili bilgileri N1 arayüzü aracılığıyla UE'den alır.
• N2[3]: AMF ile UE ile ilgili gNodeB arasındaki iletişim ve ayrıca UE ile ilgisi olmayan iletişim bu arayüz aracılığıyla gerçekleştirilir.
• N8: Tüm kullanıcı ve belirli UE politika kuralları, oturumla ilgili abonelik verileri, kullanıcı verileri ve diğer her türlü bilgi (üçüncü taraf uygulamalara sunulan veriler gibi) UDM'de saklanır ve AMF bu bilgileri N8 arayüzü aracılığıyla alır.
• N11[4]: N11 arayüzü, AMF'nin kullanıcı düzleminde PDU oturumları eklemesi, değiştirmesi veya silmesi için tetikleyicileri temsil eder.
• N12: AMF, 5G çekirdek ağında bir AUSF'yi simüle eder ve AUSF tabanlı N12 arayüzü aracılığıyla AMF'ye hizmet sağlar. 5G ağı, AUSF ve AMF'ye odaklanan hizmet tabanlı bir arayüzü temsil eder.
• N22: AMF, NSSF'yi kullanarak ağdaki en iyi ağ işlevini (NF) seçer. NSSF, N22 arayüzü aracılığıyla AMF'ye ağ işlevi konum bilgilerini sağlar.
• SBI[8]: Hizmet tabanlı arayüz, ağ işlevleri arasında API tabanlı iletişimdir.

II. AMF Uygulama Protokolleri

• NAS[5]: 5G'de, NAS (Erişim Dışı Katman Protokolü), UE ile AMF arasındaki radyo arayüzündeki (N1 arayüzü) kontrol düzlemi protokolüdür; 5GS (5G sistemi) içinde hareketlilik ve oturumla ilgili bağlamı yönetmekten sorumludur.
• NGAP[6]: NGAP (Yeni Nesil Uygulama Protokolü), gNB ve AMF arasındaki sinyal iletişiminde kullanılan bir kontrol düzlemi (CP) protokolüdür. UE ile ilgili hizmetleri ve UE ile ilgisi olmayan hizmetleri ele almakla sorumludur.
• SCTP[7]: Akış Kontrol İletim Protokolü (SCTP), AMF ile 5G-AN düğümü (N2 arayüzü) arasındaki sinyal mesajlarının iletimini sağlar.
• ITTI Mesajları[9]: Görevler arasında mesaj göndermek için kullanılan görevler arası arayüz.

III. Çağrı Akışı - UE Kaydı ve Kayıt Silme (Adımlar)

• AMF, Ağ İşlevi Konumu ile tanımlamak ve iletişim kurmak için önce NRF'ye kaydolmalıdır. UE açıldığında, bir kayıt işleminden geçer. AMF kaydı işler ve ardından ilk NAS UE mesajını ve kayıt isteğini alır. Bu mesaj, UE için bir AMF kimliği oluşturmak için kullanılır.
• Daha sonra, AMF, UE'nin en son kayıt olduğu AMF'yi kontrol eder. Eski AMF adresi başarıyla bulunursa, yeni AMF tüm UE bağlamlarını alır ve eski AMF için bir kayıt silme prosedürü başlatır. Eski AMF, SM bağlamını SMF'den ve UE bağlamını gNB'den serbest bırakmasını ister.

IV. Terminal Kimlik Doğrulama ve Yetkilendirme

• Yeni AMF, eski AMF'ye dair herhangi bir iz tespit etmezse, UE ile yetkilendirme ve kimlik doğrulama sürecini başlatır. Kimlik doğrulama sürecini yönetir ve AMF'den bir kimlik doğrulama vektörü talep eder. Daha sonra, güvenli bir veri iletimi sağlamak için bir güvenlik anahtarı ayarlamak ve kanal için bir güvenlik algoritması seçmek üzere UE'ye bir kimlik doğrulama isteği gönderir.
• AMF, iletişim için kullanılan tüm NAS indirme/yükleme iletim kanallarını kontrol eder.