چین Shenzhen Olax Technology CO.,Ltd اخبار شرکت

در 5G (NR)، یک جلسه PDU یک اتصال منطقی بین ترمینال (UE) و شبکه داده (مانند اینترنت یا شبکه سازمانی) است که مسئول انتقال ترافیک داده و پشتیبانی از سرویس‌هایی مانند مرور یا صدا (VoNR) است. جلسه PDU UE توسط SMF (واحد عملکرد مدیریت جلسه) مدیریت می‌شود و ترافیک را که به جریان‌های خاص کیفیت خدمات (QoS) نگاشت شده است، حمل می‌کند و در نتیجه سطوح خدمات متمایزی را به دست می‌آورد. انواع جلسات PDU پشتیبانی شده توسط ترمینال‌های 5G (NR) توسط 3GPP در TS23.501 به شرح زیر تعریف شده است:   I. رابطه UE و SMF   1.1در طول چرخه عمر جلسه PDU، ترمینال (UE) می‌تواند اطلاعات پیکربندی را از SMF دریافت کند، از جمله: آدرس P-CSCF; آدرس سرور DNS. اگر UE به شبکه نشان دهد که از DNS مبتنی بر (D)TLS پشتیبانی می‌کند و شبکه مایل به اعمال استفاده از DNS مبتنی بر (D)TLS است، اطلاعات پیکربندی ارسال شده توسط SMF از طریق PCO ممکن است شامل اطلاعات امنیتی سرور DNS مربوطه مشخص شده در TS 24.501[47] و TS 33.501[29] نیز باشد. GPSI UE. دستگاه ترمینال (UE) ممکن است MTU را که UE باید از SMF در هنگام برقراری جلسه PDU در نظر بگیرد، همانطور که در بند 5.6.10.4 توضیح داده شده است، دریافت کند.   1.2در طول چرخه عمر جلسه PDU، اطلاعاتی که UE ممکن است به SMF ارائه دهد شامل موارد زیر است: نشان دادن اینکه آیا انتخاب مجدد P-CSCF پشتیبانی می‌شود یا خیر، بر اساس روش‌های مشخص شده در TS 24.229[62] (بند B.2.2.1C و L.2.2.1C). وضعیت خاموش بودن داده‌های PS UE.   ---- اپراتور ممکن است عملکرد NAT را در شبکه مستقر کند. پشتیبانی از NAT در Release 18 مشخص نشده است.   II. جلسات اترنت و PDU   2.1برای جلسات PDU که با استفاده از نوع اترنت ایجاد شده‌اند، SMF و UPF که به عنوان PDU لنگرگاه جلسه (PSA) عمل می‌کنند، می‌توانند از رفتارهای خاص مربوط به فریم‌های اترنت که توسط جلسه PDU حمل می‌شوند، پشتیبانی کنند. بسته به پیکربندی DNN اپراتور، نحوه رسیدگی به ترافیک اترنت در N6 ممکن است متفاوت باشد، به عنوان مثال:   یک پیکربندی یک به یک بین جلسه PDU و رابط N6 ممکن است با یک تونل اختصاصی که در N6 ایجاد شده است، مطابقت داشته باشد. در این حالت، UPF که به عنوان PSA عمل می‌کند، فریم‌های اترنت را بین جلسه PDU و رابط N6 مربوطه به طور شفاف فوروارد می‌کند و می‌تواند ترافیک downlink را بدون اطلاع از آدرس MAC که توسط UE استفاده می‌شود، مسیریابی کند. چندین جلسه PDU (به عنوان مثال، چندین UE) که به یک DNN یکسان اشاره می‌کنند، ممکن است با یک رابط N6 یکسان مطابقت داشته باشند. در این حالت، UPF که به عنوان PSA عمل می‌کند، باید آدرس MAC مورد استفاده توسط UE را در جلسه PDU بداند تا فریم‌های اترنت downlink دریافت شده از طریق N6 را به جلسه PDU مربوطه نگاشت کند. رفتار فوروارد UPF که به عنوان PSA عمل می‌کند، توسط SMF مدیریت می‌شود، همانطور که در بند 5.8.2.5 توضیح داده شده است. ---- آدرس MAC مورد استفاده توسط UE به هر آدرس MAC مورد استفاده توسط UE یا هر دستگاهی که به صورت محلی به UE متصل است و با استفاده از یک جلسه PDU با DN ارتباط برقرار می‌کند، اشاره دارد.   III. SMF و PSA:بسته به پیکربندی اپراتور، SMF می‌تواند از UPF که به عنوان نقطه لنگر برای جلسه PDU عمل می‌کند، درخواست کند تا به درخواست اطلاعات سلول همسایه ARP/IPv6 بر اساس اطلاعات کش شده محلی (یعنی نگاشت بین آدرس MAC و آدرس IP UE و DN که جلسه PDU به آن متصل است) پاسخ دهد، یا ترافیک ARP را از UPF به SMF هدایت کند. پاسخ‌های ARP/IPv6 ND بر اساس اطلاعات کش شده محلی برای ARP/IPv6 NDهای دریافت شده در هر دو جهت uplink و downlink (UL و DL) اعمال می‌شود.   --- پیش نیاز پاسخ به ARP/NDها از حافظه پنهان محلی این است که UE یا دستگاه‌های پشت UE آدرس IP خود را از طریق یک مکانیسم درون باند که توسط SMF/UPF قابل تشخیص است، دریافت کنند و آدرس IP را از طریق این مکانیسم با آدرس MAC مرتبط کنند. --- هدف این مکانیسم جلوگیری از پخش یا چندپخشی ARP/IPv6 NDها به هر UE است.

3GPP سه حالت را برای مدیریت تحرک و تداوم خدمات (SSC) UE در سیستم های 5G (NR) تعریف می کند که هر کدام دارای ویژگی های زیر هستند:   منحالت SSC 1: برای جلسات PDU در این حالت، UPF مورد استفاده به عنوان لنگر جلسه PDU در تاسیس جلسه معتبر باقی می ماند، صرف نظر از تکنولوژی دسترسی (به عنوان مثال،نوع دسترسی و سلول) که سپس توسط UE برای دسترسی به شبکه استفاده می شود.به طور خاص:   برای جلسات PDU از نوع IPv4، IPv6 یا IPv4v6، تداوم IP بدون در نظر گرفتن تغییرات در تحرک UE پشتیبانی می شود. در نسخه 18، هنگامی که IPv6 multihoming یا UL CL به یک جلسه PDU در حالت SSC 1 اعمال می شود و شبکه (بر اساس سیاست های محلی) لنگر های جلسه اضافی را برای آن جلسه PDU اختصاص می دهد،این لنگرهای جلسه PDU اضافی ممکن است آزاد یا اختصاص داده شوند.، و UE انتظار ندارد که برای مدت زمان زمان جلسه PDU، پیشوند های IPv6 اضافی را حفظ کند. حالت SSC 1 می تواند برای هر نوع جلسه PDU و هر نوع دسترسی اعمال شود. UEs که از اتصال PDU پشتیبانی می کنند باید از SSC Mode 1 پشتیبانی کنند.   II. SSC حالت 2اگر یک جلسه PDU در این حالت فقط یک لنگر جلسه داشته باشد،شبکه می تواند انتشار جلسه PDU را آغاز کند و به UE دستور دهد که بلافاصله یک جلسه PDU جدید را با همان شبکه داده ایجاد کند.. حالت فعال کردن بستگی به سیاست های اپراتور دارد، مانند درخواست های عملکرد برنامه، وضعیت بار و غیره. هنگام ایجاد یک جلسه PDU جدید،یک UPF جدید می تواند به عنوان لنگر جلسه PDU انتخاب شوددر غیر این صورت، اگر جلسه PDU SSC Mode 2 دارای چندین لنگر جلسه PDU باشد (به عنوان مثال، جلسات PDU متعدد یا UL CL به جلسات PDU SSC Mode 2 اعمال می شود).لنگرهای جلسه PD اضافی می توانند آزاد شوند یا اختصاص داده شوندعلاوه بر این:   حالت SSC2 می تواند برای هر نوع جلسه PDU و هر نوع دسترسی اعمال شود. حالت SSC 2 در UE اختیاری است.   ---UEهای وابسته به عملکرد SSC Mode 2 اگر SSC Mode 2 پشتیبانی نشود کار نمی کنند.   ---در حالت UL CL، UE در تخصیص مجدد لنگرهای جلسه PDU شرکت نمی کند، بنابراین UE از وجود چندین لنگر جلسه PDU آگاه نیست.   III. SSC حالت 3برای جلسات PDU در این حالت، the network allows the UE to establish a connection to the same data network through a new PDU session anchor point before the connection between the UE and the previous PDU session anchor point is released.   هنگامی که شرایط فعال شدن برآورده شود، شبکه تصمیم می گیرد که آیا یک نقطه لنگر جلسه PDU UPF مناسب برای شرایط جدید UE (به عنوان مثال، نقطه دسترسی شبکه) را انتخاب کند. در نسخه 18، SSC Mode 3 فقط برای انواع جلسات IP PDU و هر نوع دسترسی اعمال می شود. برای جلسات PDU از نوع IPv4، IPv6 یا IPv4v6، قوانین زیر در هنگام تغییر نقطه لنگر جلسه PDU اعمال می شود:   a. برای جلسات PDU نوع IPv6، یک پیشوند IP جدید که به نقطه لنگر جلسه PDU جدید متصل است می تواند در همان جلسه PDU اختصاص داده شود (بر اساس IPv6 multihoming همانطور که در TS23.501 5 مشخص شده است).6.4.3) ، یا​ b. یک آدرس IP جدید و / یا پیش فرض IP می تواند در جلسه PDU جدید ایجاد شده در هنگام ایجاد UE اختصاص داده شود. پس از اختصاص یک آدرس IP جدید / پیش فرض،آدرس IP قدیمی برای مدت زمانی حفظ می شود.، که در طول آن UE از طریق سیگنال NAS (همانطور که در بخش 4 توضیح داده شده است) اطلاع داده می شود.3.5.2 از TS 23.502[3]) یا اعلان روتر (همانطور که در بخش 4 توضیح داده شده است.3.5.3 از TS 23.502[3]) ، پس از آن آزاد خواهد شد.   اگر جلسه PDU SSC حالت 3 دارای چندین لنگر جلسه PDU باشد (به عنوان مثال، جلسات PDU متعدد یا UL CL به جلسات PDU حالت 3 SSC اعمال می شود) ، لنگرهای جلسه PDU اضافی می توانند آزاد شوند یا اختصاص داده شوند. این که آیا UE از حالت SSC 3 پشتیبانی می کند، اختیاری است.   ---- اگر UE از حالت SSC 3 پشتیبانی نکند، عملکردهایی که به حالت SSC 3 وابسته هستند کار نمی کنند.

در سیستم 5G (NR)، QoS ریزترین واحد برای تمایز QoS (کیفیت خدمات) در یک ترمینال (UE) در جلسه PDU است. هر جریان QoS توسط یک شناسه منحصر به فرد به نام QFI (شناسه جریان QoS) شناسایی می شود که در داخل جلسه PDU نیز منحصر به فرد است. QoS معمولاً شامل پارامترهای زیر است:   1. GFBR (نرخ بیت جریان تضمین شده) کاربرد:فقط برای جریان‌های QoS GBR و GBR حساس به تاخیر قابل اجرا است. عملکرد:حداقل نرخ بیتی را تعریف می کند که جریان QoS می تواند هنگام اندازه گیری در یک پنجره میانگین به آن دست یابد. Uplink و Downlink:GFBR را برای uplink و downlink به طور جداگانه مشخص می کند.   2. MFBR (حداکثر نرخ بیت جریان) کاربرد: فقط برای جریان‌های QoS GBR و GBR حساس به تاخیر قابل اجرا است. عملکرد:حداکثر نرخ بیتی را تعریف می کند که جریان QoS می تواند هنگام اندازه گیری در یک پنجره میانگین به آن دست یابد. Uplink و Downlink: MFBR را برای uplink و downlink به طور جداگانه مشخص می کند.   3. حداکثر نرخ بیت مجاز جلسه (Session-AMBR) عملکرد:مجموع حداکثر نرخ بیت مجاز همه جریان‌های QoS غیر GBR را در یک جلسه PDU خاص تعریف می کند. اجرا:توسط عملکرد صفحه کاربر (UPF) جلسه PDU مربوطه مدیریت می شود.   4. حداکثر نرخ بیت مجاز ترمینال (UE-AMBR) عملکرد: مجموع حداکثر نرخ بیت مجاز همه جریان‌های QoS غیر GBR یک UE خاص را تعریف می کند. اجرا: توسط ایستگاه پایه سرویس دهنده مدیریت می شود.   5. حداکثر نرخ از دست رفتن بسته کاربرد: فقط برای جریان‌های QoS GBR و GBR حساس به تاخیر، و فقط برای رسانه صوتی در مشخصات 3GPP Release 15 قابل اجرا است. عملکرد: حداکثر نرخ قابل تحمل از دست رفتن بسته را در uplink و downlink تعریف می کند.   6. کنترل اعلان عملکرد:نشان می دهد که آیا ایستگاه پایه باید به SMF اطلاع دهد اگر جریان QoS نتواند GFBR خود را برآورده کند. رفتار:اگر GFBR برآورده نشود، ایستگاه پایه به تلاش خود ادامه می دهد در حالی که به SMF اطلاع می دهد، که ممکن است جریان QoS را دوباره پیکربندی یا آزاد کند.   7. ویژگی QoS بازتابی (RQA) عملکرد:نشان می دهد که آیا بسته های موجود در جریان QoS نیاز دارند که برنامه UE از QoS بازتابی استفاده کند، که شامل یادگیری قوانین uplink از الگوی downlink است. دامنه کاربرد:برای جلسات PDU بسته های داده IP یا اترنت استفاده می شود (برای بسته های داده بدون ساختار قابل اجرا نیست).

  برای اطمینان از اینکه جلسه PDU ترمینال (UE) در طول تحرک یا تغییرات شبکه (تحویل) بدون تغییر باقی می‌ماند و تجربه کاربری یکپارچه را تضمین می‌کند، 3GPP SSC (پیوستگی جلسه و سرویس) را برای 5G (NR) تعریف کرده است! از طریق مدیریت SSC، جلسات می‌توانند تحویل روان را بدون وقفه در سرویس به دست آورند، که برای برنامه‌های مختلفی مانند VoIP، بازی و اینترنت اشیا حیاتی است.   I. PDU SSC: معماری سیستم 5G (NR) که توسط 3GPP تعریف شده است، از پیوستگی جلسه و سرویس PDU پشتیبانی می‌کند و نیازهای مختلف پیوستگی برنامه‌ها/سرویس‌های مختلف را برای ترمینال (UE) برآورده می‌کند. سیستم 5G از حالت‌های مختلف SSC (پیوستگی جلسه و سرویس) پشتیبانی می‌کند. حالت SSC مرتبط با یک جلسه PDU در طول چرخه عمر آن بدون تغییر باقی می‌ماند.   II. حالت‌های SSC: در حال حاضر (نسخه R18)، سه حالت برای SSC (پیوستگی جلسه و سرویس) تعریف شده است: در حالت SSC 1،شبکه سرویس اتصال ارائه شده به UE را حفظ می‌کند. برای جلسات PDU IPv4، IPv6 یا IPv4v6، آدرس IP حفظ خواهد شد. در حالت SSC 2،شبکه می‌تواند سرویس اتصال ارائه شده به UE را آزاد کند و جلسه PDU مربوطه را آزاد کند. برای انواع IPv4، IPv6 یا IPv4v6، آزادسازی جلسه PDU منجر به آزادسازی آدرس IP اختصاص داده شده به UE می‌شود. در حالت SSC 3،تغییرات در صفحه کاربر برای UE قابل مشاهده است، در حالی که شبکه اطمینان می‌دهد که اتصال UE قطع نمی‌شود. قبل از خاتمه اتصال قبلی، یک اتصال از طریق یک لنگر جلسه PDU جدید برقرار می‌شود تا از پیوستگی بهتر سرویس اطمینان حاصل شود. برای انواع IPv4، IPv6 یا IPv4v6، در این حالت، آدرس IP هنگام تغییر لنگر جلسه PDU حفظ نمی‌شود. در نسخه مشخصات R18، فرآیند افزودن/حذف لنگرهای جلسه PDU اضافی در جلسات PDU که برای دسترسی محلی DN استفاده می‌شود، مستقل از حالت SSC جلسه PDU است.   III. انتخاب حالت: در 5G، حالت SSC اتخاذ شده توسط ترمینال توسط SMF بر اساس حالت‌های SSC مجاز در اشتراک کاربر (از جمله حالت SSC پیش‌فرض) و نوع جلسه PDU تعیین می‌شود و همچنین حالت SSC درخواستی توسط UE را در صورت وجود در نظر می‌گیرد. اپراتور می‌تواند UE را با یک سیاست انتخاب حالت SSC (SSCMSP) به عنوان بخشی از قوانین URSP ارائه دهد (به بخش 6.6.2 از TS 23.503 [45] مراجعه کنید). UE باید از SSCMSP برای تعیین نوع جلسه و حالت پیوستگی سرویس مرتبط با برنامه یا گروهی از برنامه‌های UE استفاده کند، همانطور که در بخش 6.6.2.3 از TS 23.503 [45] توضیح داده شده است.   اگر UE دارای SSCMSP نباشد، حالت SSC را می‌توان بر اساس پیکربندی محلی UE انتخاب کرد، همانطور که در TS 23.503 [45] توضیح داده شده است (در صورت وجود). اگر UE نتواند حالت SSC را انتخاب کند، UE یک جلسه PDU را بدون ارائه حالت SSC درخواست می‌کند.

ترمینال های 5G از ایجاد همزمان چندین جلسه PDU پشتیبانی می کنند؛ در مورد ارتباط بالا در این جلسات، 3GPP موارد زیر را در TS23 تعریف می کند.501:   I. طبقه بندی Uplink:برای IPv4، IPv6، IPv4v6 یا Ethernet نوع PDU جلسات SMF می تواند تصمیم به وارد کردن یکUL CL (تصنیف کننده ی لینک بالا)در مسیر داده های جلسه PDU؛ درUL CLیک تابع پشتیبانی شده توسط UPF است که برای تخلیه محلی بخشی از ترافیک بر اساس فیلترهای ترافیک ارائه شده توسط SMF طراحی شده است. UL CLقرار دادن و برداشتن توسط SMF تصمیم گرفته و توسط SMF با استفاده از توابع عمومی N4 و UPF کنترل می شود.   II. SMF می تواند تصمیم بگیرد که یک UPF که از قابلیت UL CL پشتیبانی می کند را در مسیر داده های جلسه PDU در طول یا پس از ایجاد جلسه PDU وارد کند.و همچنین می تواند تصمیم به حذف UPF پشتیبانی از عملکرد UL CL از مسیر داده های جلسه PDU پس از ایجاد جلسه PDU. SMF می تواند چندین UPF را که از قابلیت UL CL پشتیبانی می کنند در مسیر داده های جلسه PDU شامل شود. UE از تخلیه ترافیک ناشی از UL CL آگاه نیست و در قرار دادن و برداشتن UL CL شرکت نمی کند.   III. مدیریت UE برای IPv4، IPv6 یا IPv4v6 نوع جلسات PDU، UE جلسات PDU را با یک آدرس IPv4 واحد، یک پیشوند IPv6 واحد، یا هر دو، اختصاص داده شده توسط شبکه مرتبط می کند.هنگامی که تابع UL CL در مسیر داده های جلسه PDU وارد می شود، جلسه PDU دارای چندین لنگر جلسه PDU خواهد بود. این لنگرهای جلسه PDU روش های دسترسی مختلف را به همان DN فراهم می کنند. برای IPv4، IPv6 یا IPv4v6 نوع جلسات PDU، UE تنها یک آدرس IPv4 و / یا IPv6 پیشوند دریافت می کند. SMF می تواند سیاست های محلی را برای برخی (DNN،S-NSSAI) ترکیب به طوری که جلسه PDU آزاد می شود زمانی که آدرس IPv4 اختصاص داده شده به UE با PSA مرتبط است و PSA حذف شده است.   IV. UL CL درخواست: نسخه فعلی فقط از ترمینال ها (UE) با استفاده از یک آدرس IPv4 و / یا IPv6 و پیکربندی چندین لنگر جلسه PDU پشتیبانی می کند.در صورتی که مکانیزم های مناسب برای انتقال صحیح بسته ها در نقطه مرجع N6 در صورت لزوم استفاده شودمشخصات R18 مکانیسم برای انتقال بسته بین لنگر جلسه PDU دسترسی محلی و DN در نقطه مرجع N6 را پوشش نمی دهد؛ در صورتی که: UL CL امکان ارسال ترافیک UL به لنگر های مختلف جلسه PDU و ادغام ترافیک DL به UE را فراهم می کند، یعنی ادغام ترافیک از لنگر های مختلف جلسه PDU در پیوند به UE.این بر اساس قوانین شناسایی ترافیک و انتقال ارائه شده توسط SMF است.. UL CL قوانین فیلتر کردن را اعمال می کند (به عنوان مثال ، بررسی آدرس IP مقصد / پیشوند بسته های UL IP ارسال شده توسط UE) و تعیین می کند که چگونه بسته ها هدایت می شوند.UPF پشتیبانی از UL CL نیز می تواند توسط SMF برای پشتیبانی از اندازه گیری ترافیک شارژ کنترل شود، تکرار ترافیک LI، و اجرای بیت ریت (در هر جلسه PDU AMBR).

I. لنگرگاه نشست PDU:در سیستم 5G (NR)، هر نشست PDU برای یک ترمینال (UE) ابتدا باید PSA (لنگرگاه نشست PDU) را تکمیل کند؛ این وظیفه توسط UPF (عملکرد صفحه کاربر) از طریق رابط N6 نشست PDU (به عنوان یک دروازه که به DN (شبکه داده) خارجی متصل می شود) انجام می شود. PSA به عنوان نقطه لنگر برای هر نشست داده ترمینال (UE) عمل می کند و جریان داده را مدیریت می کند و اتصالات را به سرویس هایی مانند اینترنت برقرار می کند. هنگامی که UE چندین سرویس را انجام می دهد، نقطه لنگر برای هر نشست در چندین نشست PDU توسط 3GPP در TS23.501 به شرح زیر تعریف می شود:   II. لنگرگاه های نشست PDU متعدد:برای پشتیبانی از مسیریابی ترافیک انتخابی به DN یا برای پشتیبانی از   در حالت SSC 3 همانطور که در TS23.501 بخش 5.6.9.2.3 تعریف شده است، SMF می تواند مسیر داده نشست PDU را کنترل کند به طوری که نشست PDU می تواند همزمان با چندین رابط N6 مطابقت داشته باشد. UPF که هر رابط را خاتمه می دهد، لنگرگاه نشست PDU نامیده می شود. هر لنگرگاه نشست PDU که از نشست PDU پشتیبانی می کند، دسترسی به DN های مختلف را فراهم می کند.   علاوه بر این، لنگرگاه نشست PDU که در طول ایجاد نشست PDU اختصاص داده شده است، با حالت SSC آن مرتبط است، در حالی که سایر لنگرگاه های نشست PDU که در همان نشست PDU اختصاص داده شده اند (به عنوان مثال، برای مسیریابی ترافیک انتخابی به DN) مستقل از حالت SSC نشست PDU هستند. هنگامی که قوانین PCC حاوی اطلاعات کنترل اجرای هدایت ترافیک تحت تأثیر AF همانطور که در TS 23.503[45] بند 6.3.1 تعریف شده است به SMF ارائه می شود، SMF ممکن است تصمیم بگیرد که آیا مسیریابی ترافیک را بر اساس DNAI موجود در قوانین PCC اعمال کند (با استفاده از عملکرد طبقه بندی کننده UL یا چند خانگی IPv6).   ---- اطلاعات کنترل اجرای هدایت ترافیک تحت تأثیر AF می تواند توسط PCF تعیین شود، زمانی که توسط AF از طریق NEF درخواست شود (همانطور که در بند 5.6.7.1 توضیح داده شده است)، یا می تواند به صورت ایستا در PCF از قبل پیکربندی شود. ---- مسیریابی ترافیک انتخابی به DN از استقرارهایی پشتیبانی می کند که در آن، به عنوان مثال، ترافیک منتخب خاصی از طریق رابط N6 به DN "نزدیکتر" به AN که به UE سرویس می دهد، ارسال می شود. این ممکن است با موارد زیر مطابقت داشته باشد: عملکرد طبقه بندی کننده UL برای نشست های PDU همانطور که در بند 5.6.4.2 تعریف شده است؛ استفاده از چند خانگی IPv6 در نشست های PDU همانطور که در بند 5.6.4.3 تعریف شده است.

هدف NTN (شبکه غیرزمینی) که توسط 3GPP در نقشه راه استانداردسازی خود معرفی شده است، دستیابی به پوشش و اتصال کامل 5G از طریق ماهواره‌ها و پلتفرم‌های هوابرد است. اصطلاحات کلیدی عبارتند از:   1. تعریف NTN:این یک فناوری شبکه بی‌سیم است که توسط 3GPP تأیید شده است، که در آن گره‌های دسترسی بر روی پلتفرم‌های فضایی یا پلتفرم‌های هوایی مانند ماهواره‌ها یا ایستگاه‌های پلتفرم ارتفاع بالا (HAPS) مستقر می‌شوند، به جای اینکه به زیرساخت‌های زمینی متصل شوند. شبکه‌های NTN معمولاً برای گسترش پوشش به مناطقی استفاده می‌شوند که استقرار شبکه زمینی غیرعملی یا از نظر اقتصادی غیرقابل اجرا است. از دیدگاه 3GPP، NTN یک فناوری مستقل نیست، بلکه یک توسعه از 5G (NR) است. NTN پروتکل‌ها، پارامترها و رویه‌های NR را تا حد امکان برای پشتیبانی از تاخیرهای انتشار طولانی، شیفت‌های داپلر بالا، اندازه‌های سلولی بزرگ و تحرک پلتفرم، مجدداً استفاده و تطبیق می‌دهد.   2. پلتفرم‌های NTN:این اساسی‌ترین طبقه‌بندی مدارهای ماهواره‌ای است که مستقیماً بر تأخیر، پوشش و تحرک تأثیر می‌گذارد. به طور خاص شامل:   GEO (مدار زمین‌ثابت): ماهواره‌های GEO در ارتفاع تقریباً 35786 کیلومتری قرار دارند و نسبت به زمین ثابت هستند. ماهواره‌های GEO (مدار زمین‌همگام) پوشش گسترده‌ای دارند اما تأخیر رفت و برگشت بالایی دارند که آنها را برای سرویس‌های حساس به تأخیر نامناسب می‌کند. MEO (مدار زمین متوسط): ماهواره‌های MEO در ارتفاعات بین 2000 تا 20000 کیلومتر کار می‌کنند و تعادلی بین پوشش و تأخیر ایجاد می‌کنند. این موضوع به ویژه در مشخصات فعلی 3GPP NTN مورد تأکید قرار گرفته است. LEO (مدار زمین پایین): ماهواره‌های LEO در ارتفاعات بین 300 تا 2000 کیلومتر کار می‌کنند. آنها تأخیر کم و توان عملیاتی بالایی را ارائه می‌دهند، اما نسبت به زمین بسیار سریع حرکت می‌کنند که منجر به جابجایی‌های مکرر بین ماهواره‌ای و اثرات قابل توجه داپلر می‌شود. VLEO (مدار زمین بسیار پایین): VLEO به ماهواره‌های آزمایشی اشاره دارد که برای کار در ارتفاعات زیر 300 کیلومتر طراحی شده‌اند. انتظار می‌رود که آنها به تأخیر فوق‌العاده کم دست یابند، اما با چالش‌های جوی قابل توجهی روبرو هستند. HAPS (ایستگاه پلتفرم ارتفاع بالا): HAPS معمولاً در ارتفاعات بین 20 تا 50 کیلومتر کار می‌کنند. پلتفرم‌های HAPS شامل: پهپادهای خورشیدی، بالن‌ها و کشتی‌های هوایی هستند. سیستم‌های پلتفرم ارتفاع بالا (HAPS) می‌توانند به عنوان ایستگاه‌های پایه NR، رله‌ها یا تقویت‌کننده‌های پوشش عمل کنند و در مقایسه با ماهواره‌ها، ویژگی‌های شبه استاتیک و تأخیر به طور قابل توجهی کمتری دارند.   3. دسترسی بی‌سیم (اصطلاحات) NTN gNB: این یک ایستگاه پایه 5G (NR) است که به طور خاص برای استقرار غیرزمینی اصلاح شده است. بسته به معماری، NTN gNB می‌تواند به طور کامل بر روی یک ماهواره یا HAPS میزبانی شود، تا حدی در فضا و تا حدی روی زمین مستقر شود، یا کاملاً مبتنی بر زمین باشد و ماهواره به عنوان یک رله عمل کند. تقسیم عملکردی بین فضا و زمین یک انتخاب طراحی کلیدی است. Transparent Payload یا معماری Bent-Pipe: در یک معماری transparent payload یا bent-pipe، ماهواره پردازش باند پایه را انجام نمی‌دهد. این معماری با هدف ساده‌سازی طراحی ماهواره است، اما عملکرد آن بسیار وابسته به در دسترس بودن زیرساخت‌های زمینی و پیوندهای فیدر است. محموله انتقال عملکردهای زیر را انجام می‌دهد: دریافت سیگنال‌های فرکانس رادیویی از تجهیزات کاربر (UE) انجام تغییر فرکانس و تقویت ارسال آنها به ایستگاه پایه زمینی (gNB) از طریق پیوند فیدر Regenerative Payload: بخشی یا تمام پردازش لایه 1 و لایه 2 را بر روی ماهواره انجام می‌دهد. در این مدل، خود ماهواره عملکرد gNB را حمل می‌کند. این معماری تأخیر پیوند فیدر را کاهش می‌دهد، مقیاس‌پذیری را بهبود می‌بخشد و تصمیم‌گیری‌های محلی را فعال می‌کند. با این حال، محموله‌های regenerative پیچیدگی و هزینه ماهواره را افزایش می‌دهند.   4. پیوندهای NTN پیوند سرویس: به طور خاص به اتصال بی‌سیم بین تجهیزات کاربر (UE) و پلتفرم NTN (ماهواره یا پلتفرم ارتفاع بالا) اشاره دارد. از شکل موج رابط هوایی NR مناسب برای شعاع سلولی بزرگ و پیشروی زمانی گسترده استفاده می‌کند. نمودار پیوند سرویس 5G NTN، پیوند بین ماهواره‌ای، پیوند فیدر و ادغام شبکه زمینی. پیوند فیدر: این ماهواره را به ایستگاه زمینی دروازه متصل می‌کند که با شبکه اصلی 5G ارتباط برقرار می‌کند. پیوندهای فیدر معمولاً در فرکانس‌های بالاتر کار می‌کنند و به پیوندهای backhaul با ظرفیت بالا نیاز دارند. پیوند بین ماهواره‌ای (ISL): از ارتباط مستقیم بین ماهواره‌ها پشتیبانی می‌کند و به داده‌ها اجازه می‌دهد بدون دخالت مستقیم ایستگاه‌های زمینی در فضا مسیریابی شوند. ISL انعطاف‌پذیری شبکه را افزایش می‌دهد و تأخیر سرتاسری را کاهش می‌دهد.   5. معماری شبکه ایستگاه زمینی دروازه: ایستگاه زمینی دروازه به عنوان رابط بین سیستم ماهواره‌ای و شبکه اصلی 5G عمل می‌کند. این پیوند فیدر را متصل می‌کند و نقش مهمی در تحرک و تداوم جلسه ایفا می‌کند. 5GC پشتیبانی از NTN: از منظر پروتکل، شبکه اصلی 5G (5GC) تا حد زیادی بدون تغییر باقی می‌ماند. پیشرفت‌ها در درجه اول بر موارد زیر متمرکز است: پشتیبانی از تأخیر طولانی، رسیدگی به سلول‌های بزرگ و بهینه‌سازی رویه‌های پردازش برای حالت‌های بیکار و متصل. D2D NTN (مستقیم به دستگاه): تجهیزات کاربر (UE) مستقیماً با ماهواره‌ها/پلتفرم‌های ارتفاع بالا (HAPS) بدون دسترسی زمینی واسطه ارتباط برقرار می‌کنند. معماری هیبریدی NTN-TN: NTN شبکه زمینی را تکمیل می‌کند، که برای بازگشت، باربرداری یا گسترش پوشش استفاده می‌شود. NTN مبتنی بر رله: ماهواره‌ها یا پلتفرم‌های ارتفاع بالا (HAPS) به عنوان گره‌های رله بین تجهیزات کاربر (UE) و شبکه زمینی عمل می‌کنند.

در دسترسی تصادفی رقابتی، پس از اینکه یک ترمینال (UE) پیام RAR را دریافت کرد و درخواستی برای برقراری اتصال RRC ارسال کرد، اینکه آیا مجوز برقراری اتصال را دریافت می‌کند یا خیر، برای تعیین موفقیت رقابت حیاتی است. در سناریوی NTN، مدت زمان تایمر حل تعارض، چالش دیگری را برای ترمینال (UE) ایجاد می‌کند.   I. چالش‌های تایمر:در طول فرآیند RACH، پس از اینکه ترمینال (UE) درخواست اتصال RRC MSG3 را ارسال کرد، منتظر پیام حل تعارض MSG4 می‌ماند تا تعیین کند که آیا تلاش دسترسی تصادفی آن موفقیت‌آمیز بوده است یا خیر. مدت زمانی که UE به MSG4 گوش می‌دهد توسط ra-ContentionResolutionTimer کنترل می‌شود - این تایمر بلافاصله پس از ارسال MSG3 شروع می‌شود. در سیستم‌های NTN، فاصله بین UE و ایستگاه پایه ماهواره‌ای بسیار بیشتر است که منجر به تاخیرهای رفت و برگشت بسیار بالاتری نسبت به سیستم‌های زمینی می‌شود. در حالی که مقدار قابل تنظیم حداکثر ra-ContentionResolutionTimer از نظر تئوری می‌تواند این تاخیرهای طولانی‌تر را پوشش دهد، این رویکرد ناکارآمد است و ممکن است به طور غیرضروری انرژی را در UE مصرف کند. NTN معمولاً به عملکردی با راندمان انرژی بالا، به ویژه در برنامه‌های از راه دور یا محدود به باتری، نیاز دارد. بنابراین، تنظیمات پیش‌فرض ra-ContentionResolutionTimer باید تنظیم شوند تا تاخیرهای انتشار NTN را بهتر در خود جای دهند و در عین حال در مصرف انرژی UE صرفه‌جویی شود.   II. راه‌حل بالقوه: یک راه‌حل، معرفی یک افست برای شروع ra-ContentionResolutionTimer در سناریوی NTN است. تایمر بلافاصله پس از انتقال MSG3 شروع نمی‌شود، بلکه تنها پس از یک دوره افست که تاخیر رفت و برگشت مورد انتظار در NTN را در نظر می‌گیرد، شروع می‌شود. این تنظیم تضمین می‌کند که تایمر فقط در دوره‌ای فعال است که انتظار می‌رود MSG4 دریافت شود. با هم‌تراز کردن تایمر با تاخیر خاص NTN، UE می‌تواند از نظارت غیرضروری در دوره‌هایی که احتمال رسیدن MSG4 کم است، اجتناب کند. این باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شود و سازگاری با تاخیر طولانی‌تر NTN را تضمین می‌کند. مزایای تنظیم تایمر مبتنی بر افست عبارتند از:   بهره‌وری انرژی: UE فقط زمانی نظارت می‌کند که احتمالاً یک پیام واقعاً برسد، بنابراین مصرف انرژی غیرضروری را کاهش می‌دهد. سازگاری با مدارهای مختلف: افست را می‌توان با توجه به نوع NTN (GEO یا LEO) پیکربندی کرد، زیرا تاخیر انتشار بین این سیستم‌ها به طور قابل توجهی متفاوت است. مقیاس‌پذیری: این روش می‌تواند با NTNهای با مقیاس‌ها و ویژگی‌های تاخیر انتشار مختلف سازگار شود، بدون اینکه نیاز به اصلاحات قابل توجهی در فرآیند حل تعارض استاندارد داشته باشد. استحکام: هم‌تراز کردن تایمر با تاخیر واقعی، از اتمام زودهنگام تایمر حل تعارض جلوگیری می‌کند، که در غیر این صورت می‌تواند منجر به ارسال مجدد یا خرابی‌های غیرضروری در ارتباطات NTN شود.

  در سیستم 5G،AMFنه تنها مسئول مدیریت دسترسی به ترمینال (UE) و تحرک است، بلکه مسئول پردازش و اطلاع رسانی به سایر واحدهای مربوط به درخواست های خدمات ترمینال (UE) و انتقال داده است.نکات کلیدی تعامل با شبکه های مرتبط در این فرآیند عبارتند از::   I. AMFمسئول انتخاب SMF بر اساس رویه های شرح داده شده در بند 6 است.3.2برای این منظور، داده های اشتراک را از UDM به عنوان تعریف شده در این بند دریافت می کند. علاوه بر این، آن را از UE-AMBR مشترک از UDM دریافت می کند و بر اساس سیاست محلی اپراتور،شبکه خدمات پویا را بدست می آوردUE-AMBR(اختیاری) از PCF؛ سپس آن را به (R) AN همانطور که در بند 5 تعریف شده است ارسال می کند.7.2; تعامل AMF-SMF که از LADN پشتیبانی می کند در بند 5 تعریف شده است.6.5.   برای پشتیبانی از صورتحساب و پاسخگویی به الزامات قانونی (NPLI (اطلاعات مکان ارائه شده توسط شبکه به عنوان در TS 23.228 [15] تعریف شده است) مربوط به ایجاد تماس های صوتی IMS،اصلاح و انتشار یا انتقال SMS، مقررات زیر اعمال می شود:   اگر AMF در زمان ایجاد جلسه PDU دارای PEI UE باشد، AMF PEI را به SMF ارائه می دهد. هنگامی که AMF سیگنال های UL NAS یا N2 را به یک NF همتایی (مانند SMF یا SMSF) یا در طول فعال سازی اتصال UP جلسه PDU ارسال می کند، تمام اطلاعات موقعیت کاربر دریافت شده از 5G-AN را ارائه می دهد،و همچنین نوع دسترسی AN (3GPP- غیر 3GPP) از سیگنال UL NAS یا N2 دریافت شده است. AMF همچنین منطقه زمانی مربوطه UE را فراهم می کند. علاوه بر این، برای برآورده کردن الزامات نظارتی (به عنوان مثال، ارائه اطلاعات مکان شبکه ای (NPLI) همانطور که در TS 23.228 تعریف شده است [15]) ؛زمانی که روش دسترسی غیر-3GPP باشد، اگر UE هنوز به همان AMF برای دسترسی 3GPP متصل است (به عنوان مثال، اطلاعات مکان کاربر معتبر است) ،همچنین FMF می تواند آخرین اطلاعات شناخته شده در مورد موقعیت کاربر دسترسی 3GPP و مدت اعتبار آن را ارائه دهد..   II.SMF همچنین می تواند اطلاعات مکان کاربر، نوع دسترسی و منطقه زمانی UE را به PCF ارائه دهد.PCFمی تواند این اطلاعات را از SMF برای ارائه NPLI به برنامه هایی که NPLI را درخواست کرده اند (مانند IMS) دریافت کند. اطلاعات مکان کاربر ممکن است شامل موارد زیر باشد:   برای دسترسی 3GPP: Cell ID، حتی اگر AMF ID سلول اصلی را از گره RAN کمکی در NG-RAN دریافت کند، AMF فقط شامل ID سلول اصلی است. برای دسترسی غیر قابل اعتماد غیر-3GPP: آدرس IP محلی مورد استفاده توسط UE برای اتصال به N3IWF و (اگر NAT تشخیص داده شود) شماره پورت منبع UDP (اختیاری).   III.معتبر غیر 3GPP   برای دسترسی غیر 3GPP قابل اعتماد:TNAP/TWAPشناسه، آدرس IP محلی مورد استفاده توسطUE/N5CWدستگاه برای اتصال بهTNGF/TWIF, و (اگر NAT تشخیص داده شده است) شماره پورت منبع UDP (اختیاری).TNGFاستفاده از WLAN بر اساسIEEE 80211با استفاده از این تکنولوژی، شناسه TNAP باید شامل SSID نقطه دسترسی باشد که UE به آن متصل است.شناسه TNAPباید حداقل یکی از عناصر زیر را شامل شود، مگر اینکه درTWANسیاست های اپراتور: BSSID (به IEEE Std 802.11-2012 [106] مراجعه کنید) ؛ اطلاعات آدرس TNAP که UE به آن متصل است.   IV.درشناسه TWAPباید شامل SSID نقطه دسترسی باشد که NC5W به آن متصل شده است؛ مگر اینکه در سیاست اپراتور TWAN مشخص شده باشد،شناسه TWAP همچنین باید شامل حداقل یکی از موارد زیر باشد:: BSSID (به IEEE Std 802.11-2012 [106] مراجعه کنید) ؛ اطلاعات آدرس TWAP که UE به آن متصل است.   علاوه بر این: چندین TNAP/TWAP ممکن است از همان SSID استفاده کنند و SSID به تنهایی ممکن است اطلاعات مکان را ارائه ندهد، اما ممکن است برای اهداف صورتحساب کافی باشد. فرض می شود که BSSID مرتبط با TNAP/TWAP ثابت است.   V.اطلاعات مکان کاربر برایدسترسی W-5GANدر TS 23.316 تعریف شده است [84]. هنگامی که SMF درخواست ارائه گزارش اطلاعات شبکه دسترسی را دریافت می کند و هیچ عملیاتی لازم برای انجام در 5G-AN یا UE وجود ندارد (به عنوان مثال،هیچ جریان QoS نیاز به ایجاد / به روز رسانی / اصلاح ندارد)، SMF می تواند اطلاعات مکان کاربر را از AMF درخواست کند. تعامل بین AMF و SMF برای ورودی، نقل مکان یا حذف I-SMF در یک جلسه PDU در بخش 5 توصیف شده است..34.

  در سیستم 5G (NR)، AMF و SMF دو واحد عملکردی مستقل شبکه هسته هستند. آنها مستقیماً از طریق رابط N11 به هم متصل می شوند. ترمینال 5G (UE) به طور مستقیم یا غیرمستقیم از طریق رابط های N1، N2، N3، N4 و N11 به آنها متصل می شود و اطلاعات رد و بدل شده به شرح زیر است:   I. پیام های رد و بدل شده با SMF از طریق رابط N1 شامل موارد زیر است: یک نقطه پایانی N1 واحد در AMF قرار دارد. AMF اطلاعات NAS مرتبط با SM را بر اساس شناسه جلسه PDU در پیام NAS به SMF ارسال می کند. تبادلات بعدی SM NAS (به عنوان مثال، پاسخ های پیام SM NAS) که توسط AMF از طریق دسترسی (به عنوان مثال، دسترسی 3GPP یا غیر 3GPP) دریافت می شود، از طریق همان دسترسی منتقل می شود. PLMN سرویس دهنده اطمینان حاصل می کند که تبادلات بعدی SM NAS (به عنوان مثال، پاسخ های پیام SM NAS) که توسط AMF از طریق دسترسی (به عنوان مثال، دسترسی 3GPP یا غیر 3GPP) دریافت می شود، از طریق همان دسترسی منتقل می شود. SMF بخش مدیریت جلسه سیگنالینگ NAS رد و بدل شده با UE را مدیریت می کند. UE فقط می تواند در حالت RM-REGISTERED، راه اندازی جلسه PDU را آغاز کند. هنگامی که SMF برای سرویس دهی به یک جلسه PDU خاص انتخاب می شود، AMF باید اطمینان حاصل کند که تمام سیگنالینگ NAS مرتبط با آن جلسه PDU توسط همان نمونه SMF مدیریت می شود. پس از راه اندازی موفقیت آمیز جلسه PDU، AMF و SMF نوع دسترسی مرتبط با آن جلسه PDU را ذخیره می کنند.   II. پیام های رد و بدل شده با SMF از طریق رابط N11 شامل موارد زیر است: AMF قابلیت دسترسی UE را بر اساس اشتراک SMF به SMF گزارش می دهد، از جمله: اطلاعات موقعیت مکانی UE نسبت به منطقه مورد علاقه که توسط SMF نشان داده شده است. SMF به AMF نشان می دهد که چه زمانی جلسه PDU آزاد می شود. پس از راه اندازی موفقیت آمیز جلسه PDU، AMF شناسه SMF سرویس دهنده UE را ذخیره می کند و SMF شناسه AMF سرویس دهنده UE را ذخیره می کند، از جمله مجموعه AMF. هنگام تلاش برای اتصال به AMF سرویس دهنده UE، SMF ممکن است نیاز به اعمال رفتاری داشته باشد که در بخش 5.21 برای "سایر CP NFs" توضیح داده شده است.   III​. پیام های رد و بدل شده با SMF از طریق رابط N2 شامل موارد زیر است: برخی از سیگنالینگ N2 (به عنوان مثال، سیگنالینگ مرتبط با انتقال) ممکن است نیاز به اقدام مشترک AMF و SMF داشته باشد. در این حالت، AMF مسئول اطمینان از هماهنگی بین AMF و SMF است. AMF می تواند سیگنالینگ SM N2 را بر اساس شناسه جلسه PDU در سیگنالینگ N2 به SMF مربوطه ارسال کند. SMF باید نوع جلسه PDU و شناسه جلسه PDU را به NG-RAN ارائه دهد تا NG-RAN بتواند مکانیسم فشرده سازی هدر مناسب را برای بسته های انواع PDU مختلف اعمال کند. برای جزئیات بیشتر به TS 38.413 [34] مراجعه کنید.   IV. پیام های تعامل رابط N3 با SMF شامل موارد زیر است: فعال سازی و غیرفعال سازی انتخابی اتصالات UP جلسه PDU موجود در بند 5.6.8 از TS 23.501 تعریف شده است.   V. پیام های تعامل رابط N4 با SMF شامل موارد زیر است: هنگامی که UPF متوجه می شود که UE داده های downlink را دریافت کرده است اما هیچ اطلاعات تونل N3 downlink وجود ندارد، SMF با AMF تعامل می کند تا یک روش درخواست سرویس شبکه ای را آغاز کند. در این حالت، اگر SMF متوجه شود که UE غیرقابل دسترس است، یا اینکه UE فقط برای خدمات اولویت نظارتی قابل دسترسی است، و جلسه PDU برای خدمات اولویت نظارتی نیست، SMF نباید یک اعلان داده downlink را به AMF ارسال کند.