استخدام واجهة بروتوكول SMF - مكالمة طرفية 5G

1. في نظام 5G، تتمثل إحدى وظائف SMF (وظيفة إدارة الجلسة) في أن تكون مسؤولة عن إرسال معلومات مستوى التحكم (CP) للمستخدم؛ وهي تعمل مع UPF لإدارة السياق ذي الصلة لجلسات الجهاز الطرفي؛ وهي مسؤولة عن إنشاء الجلسات وتحديثها وحذفها، وتعيين عناوين IP لكل جلسة PDU، وتوفير جميع المعلمات ودعم الوظائف المختلفة لـ UPF؛ يظهر الرسم التخطيطي للواجهة بين SMF وعناصر الشبكة الأخرى في الشكل (1).

*الشكل 1. رسم تخطيطي لاتصال SMF بعناصر الشبكة الأخرى (الخطوط الصلبة في الشكل تمثل الاتصالات المادية، والخطوط المتقطعة تمثل الاتصالات المنطقية).

ثانيًا. بروتوكولات التطبيقات في SMF تشمل:

• PFCP[2]: تتم إدارة جميع الاتصالات بين SMF و UPF بواسطة PFCP (بروتوكول التحكم في إعادة توجيه الحزم)؛ وهو أحد البروتوكولات الرئيسية التي تفصل بين مستوى المستخدم ومستوى التحكم.
• UDP[3]: بروتوكول بيانات المستخدم، وهو بروتوكول طبقة النقل الذي يوفر معالجة منفذ المصدر والوجهة لتعدد الإرسال/إلغاء تعدد الإرسال للتطبيقات عالية المستوى. هذا البروتوكول مسؤول عن نقل البيانات بين gNB و UPF.
• SBI[4] (واجهة قائمة على الخدمة): هذه طريقة اتصال قائمة على واجهة برمجة التطبيقات (API) بين وظائف الشبكة.

ثالثًا. تدفق استدعاء جلسة الجهاز الطرفي أثناء إنشاء جلسة الجهاز الطرفي 5G:

• أولاً، يسجل SMF مع NRF لتحديد موقع وظائف الشبكة الأخرى. إذا أراد المستخدم الوصول إلى خدمات بيانات 5G، فيجب إنشاء جلسة PDU مع الشبكة. يرسل UE طلب إنشاء جلسة PDU إلى الشبكة الأساسية (أي AMF). يختار AMF أفضل SMF في الشبكة للحفاظ على معلوماتها المتعلقة بالجلسة.
• بعد تحديد أفضل SMF، فإنه يطلب من SMF إنشاء سياق SM. يحصل SMF على بيانات اشتراك SM من UDM وينشئ سياق M. بعد ذلك، يبدأ SMF و UPF عملية إنشاء جلسة PFCP ويحددان قيمًا افتراضية للمعلمات المتعلقة بالجلسة. أخيرًا، يرسل AMF معلومات الجلسة إلى gNB و UE لإنشاء قيمة جلسة PDU الافتراضية.

• تستخدم واجهة إنشاء الجلسة (متتالية) محتوى الرسالة:
• [22] إرسال تسجيل NF
• [22] إعادة محاولة إرسال تسجيل NF
• [6] تعيين ملف تكوين NF
• [22] إرسال خدمة اكتشاف NF AMF
• [5] معالجة طلب إنشاء جلسة PDU
• [4] إنشاء رفض إنشاء جلسة GSM PDU
• [30] إرسال رفض إنشاء جلسة PDU
• [28] HTTP POST سياق SM - تلقي إنشاء سياق SM
• [31] معالجة إنشاء سياق جلسة PDU SM
• [22] إرسال اكتشاف NF UDM
• [27] الحصول على سياق SM
• [10] إنشاء/تعيين البيانات التي تم إنشاؤها
• [2] تهيئة سياق SMF
• [2] الحصول على معلومات DNN
• [4] إنشاء قبول إنشاء جلسة GSM PDU
• [22] إرسال اكتشاف NF PCF
• [10] تحديد PCF
• [24] إرسال إنشاء ارتباط سياسة SM
• [29] قرار تطبيق سياسة SM
• [16] إنشاء قائمة UPF للاختيار
• [16] فرز قائمة UPF حسب الاسم
• [16] تحديد UPF وتعيين UE IP
• [15] تحديد UPF بواسطة DNN
• [16] الحصول على اسم UPF عن طريق IP
• [16] الحصول على معرف عقدة UPF عن طريق الاسم
• [16] الحصول على عقدة UPF عن طريق IP
• [16] الحصول على معرف UPF عن طريق IP
• [18] إنشاء طلب إنشاء ارتباط PFCP
• [17] معالجة طلب إنشاء ارتباط PFCP
• [19] إرسال طلب إنشاء ارتباط PFCP
• [18] إنشاء طلب إنشاء جلسة PFCP
• [19] إرسال طلب إنشاء جلسة PFCP
• [20] إرسال طلب PFCP
• [18] PFCP ينشئ PDR و FAR و QER و BAR
• [10] إضافة PDR إلى جلسة PFCP
• [13] [16] إنشاء مسار بيانات افتراضي
• [16] إنشاء مسار بيانات
• [15] إضافة مسار بيانات
• [15] إنشاء معرف معدات الجهاز الطرفي (TEID)
• [2] [10] تعيين معرف معدات النظام المحلي (SEID)
• [10] تحديد قاعدة الجلسة
• [15] تحديد معلمات UPF
• [15] إضافة PDR و FDR و BAR و QER
• [29] معالجة قاعدة الجلسة
• [3] تنشيط النفق و PDR
• [3] تنشيط نفق الوصلة الصاعدة/الوصلة الهابطة
• [16] تحديد مصدر مسار الوصلة الصاعدة
• [30] تنشيط جلسة UPF
• [30] إنشاء جلسة PFCP
• [18] إنشاء استجابة إنشاء جلسة PFCP
• [19] إرسال استجابة إنشاء جلسة PFCP
• [20] إرسال استجابة PFCP
• [18] إنشاء استجابة إنشاء ارتباط PFCP
• [19] إرسال استجابة إنشاء ارتباط PFCP
• [2] الحصول على معلومات مستوى المستخدم
• [16] الحصول على مسار مستوى المستخدم الافتراضي من خلال DNN و UPF
• [3] الحصول على معرف UPF، و IP العقدة، و UL PDR، و UL FAR
• [3] نسخ عقدة مسار البيانات الأولى
• [25] الحصول على معلومات جلسة UE PDU من خلال HTTP
• [15] الحصول على واجهة للحصول على معلومات واجهة UPF
• [15] الحصول على عقدة UPF من خلال معرف العقدة
• [15] الحصول على UPF IP، و ID، و PDR ID، و FAR ID، و BAR ID، و QER ID
• [2] الحصول على تجمع مسار UE الافتراضي
• [30] إعلام UE - إرسال جميع مسارات البيانات إلى UPF وإرسال النتائج إلى UE
• [10] إرسال عنوان PDU إلى NAS
• [12] إنشاء عقدة مسار بيانات UE
• [2] تهيئة توجيه SMF UE
• [7] إنشاء إرسال طلب إنشاء مورد جلسة PDU
• [8] معالجة إرسال فشل إنشاء مورد جلسة PDU
• [8] معالجة إرسال استجابة إنشاء مورد جلسة PDU