UE-Authentifizierung und Mobilitätsmanagement AMF-Schnittstellennutzung in 5G

Die AMF-Einheit spielt eine entscheidende Rolle im 5G-Kernnetzwerk; sie ist für die Verarbeitung von NAS-Nachrichten verantwortlich, die transparent über das RAN (gNB) vom Endgerät (UE) übertragen werden. Die Registrierung, Authentifizierung und das Mobilitätsmanagement des Endgeräts (UE) während des initialen Zugriffs werden von der AMF unabhängig oder gemeinsam mit anderen relevanten Netzwerkelementen wie folgt abgeschlossen:

I.Die Reihenfolge derAMF-Schnittstellen und die Nachrichtennutzung für die 5G-Endgeräteauthentifizierungist in Abbildung (1) dargestellt;

Abbildung 1. Reihenfolge der Nachrichtennutzung der UE-Authentifizierungs-AMF-Schnittstelle in 5G.

• [11] UE-Authentifizierungsanfrage
• [11] UE-Antwort
• [17] NRF-Discovery AUSF
• [25] SCP NF-Instanz initialisieren
• [11] NAMF Nausf-Authentifizierungsanfrage
• [11] 5gAKA
• [11] Av5gAka enthält Authentifizierungsvektor 5gAKA-Methode
• [11] Amf_ue->SUCI
• [11] 5g AKA Bestätigungs-URL
• [11] SEAF startet Authentifizierungsprozess
• [11] SUPI und Kseaf
• [11] Authentifizierung erfolgreich
• [11] (oder) Authentifizierung fehlgeschlagen

II. Mobilitätsmanagement5G-Netzwerke bieten Hochgeschwindigkeits- und zuverlässige Konnektivität für mobile Benutzer und Geräte, einschließlich Fahrzeuge, Smartphones und IoT-Geräte. Während der Mobilität ist die AMF für die Übertragung und Verarbeitung von endgerätebezogenen Informationen verantwortlich. Seine Schnittstelle (Protokoll) wird wie folgt verwendet:

Abbildung 2. Reihenfolge der AMF-Schnittstellennachrichten, die verwendet werden, wenn sich das UE in 5G bewegt

• [5] Registrierungsanfrage verarbeiten
• [5] UE sendet initiale NAS-Nachricht an AMF
• [5] 5GS-Registrierungstyp festlegen: KSI, TSC
• [5] AMF neue GUTI
• [5] Streamnummer, NR-TAI, NR-CGI von ran_ue kopieren
• [5] TAI prüfen[5] Der von AMF ausgewählte Algorithmus sollte mit dem NAS-Sicherheitsalgorithmus übereinstimmen
• [5] 5GMM-Anfrage akzeptiert
• [5] 5GMM verarbeitet Registrierungsaktualisierung
• [5] 5GMM verarbeitet Dienstanfrage
• [6] Die initiale NAS-Dienstanforderungsnachricht sollte den Sicherheitstyp des Headers, ngKSI, TMSI und den Sicherheitstyp des Headers enthalten
• [6] 5GMM verarbeitet Dienstaktualisierung[17] NRF entdeckt AUSF
• [25] SCP NF-Instanz initialisieren
• [5][6] AMF NAUSF-Authentifizierungsantwort, dann bestätigen
• [5] Identitätsantwort SUCI[6] 5GMM-Status registriert
• [13] NGAP verarbeitet Pfadwechselanfrage
• [13] NGAP verarbeitet Wechselanfrage
• [13] NGAP verarbeitet Wechselbenachrichtigung
• [13] NGAP verarbeitet Ran-Konfigurationsaktualisierung
• [5][6] 5GMM verarbeitet UL NAS-Übertragung
• [5] 5GMM verarbeitet Deregistrierungsanfrage
• [5] 5GS-Deregistrierungstyp festlegen
• [5] AMF sbi gibt alle Sitzungen frei
• [5] Paging-Informationen löschen
• [5] SM-Kontext löschen
• [5] NG mit NAS entknüpfen