Urutan penggunaan protokol antarmuka AMF (autentikasi dan panggilan) dalam 5G

AMF (Access and Mobility Management Function) adalah unit fungsional bidang kontrol (CU) dalam jaringan inti 5G (CN). Elemen jaringan radio (gNodeB) perlu terhubung ke AMF sebelum mereka dapat mengakses layanan 5G apa pun. Koneksi antara AMF dan unit lain dalam sistem 5G ditunjukkan pada gambar di bawah.

*Gambar 1. Diagram skematik koneksi elemen jaringan AMF dan 5G (garis padat pada gambar mewakili koneksi fisik, dan garis putus-putus mewakili koneksi logis)

I. Fungsi Antarmuka AMF

• N1[2]:AMF memperoleh semua informasi terkait koneksi dan sesi dari UE melalui antarmuka N1.
• N2[3]:Komunikasi antara AMF dan gNodeB terkait dengan UE, serta komunikasi yang tidak terkait dengan UE, dilakukan melalui antarmuka ini.
• N8:Semua aturan kebijakan pengguna dan UE tertentu, data langganan terkait sesi, data pengguna, dan informasi lainnya (seperti data yang diekspos ke aplikasi pihak ketiga) disimpan di UDM, dan AMF memperoleh informasi ini melalui antarmuka N8.
• N11[4]:Antarmuka N11 mewakili pemicu bagi AMF untuk menambahkan, memodifikasi, atau menghapus sesi PDU pada bidang pengguna.
• N12:AMF mensimulasikan AUSF dalam jaringan inti 5G dan menyediakan layanan ke AMF melalui antarmuka N12 berbasis AUSF. Jaringan 5G mewakili antarmuka berbasis layanan, yang berfokus pada AUSF dan AMF.
• N22:AMF memilih fungsi jaringan (NF) terbaik dalam jaringan menggunakan NSSF. NSSF menyediakan informasi lokasi fungsi jaringan ke AMF melalui antarmuka N22.
• SBI[8]:Antarmuka berbasis layanan adalah komunikasi berbasis API antara fungsi jaringan.

II. Protokol Aplikasi AMF

• NAS[5]:Dalam 5G, NAS (Non-Access Layer Protocol) adalah protokol bidang kontrol pada antarmuka radio (antarmuka N1) antara UE dan AMF; bertanggung jawab untuk mengelola mobilitas dan konteks terkait sesi dalam 5GS (sistem 5G).
• NGAP[6]:NGAP (Next Generation Application Protocol) adalah protokol bidang kontrol (CP) yang digunakan untuk komunikasi sinyal antara gNB dan AMF. Bertanggung jawab untuk menangani layanan yang terkait dengan UE dan layanan yang tidak terkait dengan UE.
• SCTP[7]:Protokol Transmisi Kontrol Aliran (SCTP) memastikan transmisi pesan sinyal antara AMF dan node 5G-AN (antarmuka N2).
• Pesan ITTI[9]:Antarmuka antar-tugas yang digunakan untuk mengirim pesan antar tugas.

III. Alur Panggilan - Pendaftaran dan Pembatalan Pendaftaran UE (Langkah-langkah)

• AMF pertama-tama perlu mendaftar dengan NRF untuk mengidentifikasi dan berkomunikasi dengan Lokasi Fungsi Jaringan. Ketika UE menyala, ia melalui proses pendaftaran. AMF memproses pendaftaran dan kemudian menerima pesan UE NAS awal dan permintaan pendaftaran. Pesan ini digunakan untuk membuat identitas AMF untuk UE.
• Kemudian, AMF memeriksa AMF tempat UE terakhir kali mendaftar. Jika alamat AMF lama berhasil ditemukan, AMF baru akan mengambil semua konteks UE dan memulai prosedur pembatalan pendaftaran untuk AMF lama. AMF lama meminta untuk melepaskan konteks SM dari SMF dan konteks UE dari gNB.

IV. Autentikasi dan Otorisasi Terminal

• Jika AMF baru tidak mendeteksi jejak AMF lama, ia memulai proses otorisasi dan autentikasi dengan UE. Ia menangani proses verifikasi identitas dan meminta vektor autentikasi dari AMF. Kemudian mengirimkan permintaan autentikasi ke UE untuk mengatur kunci keamanan dan memilih algoritma keamanan untuk saluran, sehingga memastikan transmisi data yang aman.
• AMF mengontrol semua saluran transmisi downlink/uplink NAS yang digunakan untuk komunikasi.