5G 단말 통화 - SMF 프로토콜 인터페이스 사용

1. 5G 시스템에서 SMF (세션 관리 기능)의 한 가지 기능은 사용자 제어 평면(CP) 정보 전송을 담당하는 것입니다. UPF와 함께 작동하여 단말 세션의 관련 컨텍스트를 관리합니다. 세션을 생성, 업데이트 및 삭제하고 각 PDU 세션에 IP 주소를 할당하며, UPF의 모든 매개변수를 제공하고 다양한 기능을 지원합니다. SMF와 다른 네트워크 요소 간의 인터페이스는 그림 (1)에 나와 있습니다.

*그림 1. 다른 네트워크 요소와의 SMF 연결 다이어그램 (그림의 실선은 물리적 연결을 나타내고, 점선은 논리적 연결을 나타냅니다).

II. SMF의 애플리케이션 프로토콜에는 다음이 포함됩니다:

• PFCP[2]: SMF와 UPF 간의 모든 통신은 PFCP(패킷 전달 제어 프로토콜)에 의해 관리됩니다. 이는 사용자 평면과 제어 평면을 분리하는 주요 프로토콜 중 하나입니다.
• UDP[3]: 사용자 데이터그램 프로토콜, 상위 레벨 애플리케이션의 다중화/역다중화를 위해 소스 및 대상 포트 주소를 제공하는 전송 계층 프로토콜입니다. 이 프로토콜은 gNB와 UPF 간의 데이터 전송을 담당합니다.
• SBI[4] (서비스 기반 인터페이스): 이는 네트워크 기능 간의 API 기반 통신 방식입니다.

III. 단말 세션 호출 흐름 5G 단말 세션 설정 중:

• 먼저 SMF는 다른 네트워크 기능을 찾기 위해 NRF에 등록합니다. 사용자가 5G 데이터 서비스에 액세스하려면 네트워크와 PDU 세션을 설정해야 합니다. UE는 PDU 세션 설정 요청을 코어 네트워크(즉, AMF)로 보냅니다. AMF는 세션 관련 정보를 유지하기 위해 네트워크에서 최상의 SMF를 선택합니다.
• 최상의 SMF를 선택한 후 SMF에 SM 컨텍스트를 생성하도록 요청합니다. SMF는 UDM에서 SM 구독 데이터를 가져와 M 컨텍스트를 생성합니다. 그런 다음 SMF와 UPF는 PFCP 세션 설정 프로세스를 시작하고 세션 관련 매개변수에 대한 기본값을 설정합니다. 마지막으로 AMF는 기본 PDU 세션 값을 설정하기 위해 세션 정보를 gNB 및 UE로 보냅니다.

• 세션 설정 인터페이스는 (순차적) 메시지 내용을 사용합니다:
• [22] NF 등록 전송
• [22] NF 등록 전송 재시도
• [6] NF 구성 파일 설정
• [22] NF 검색 서비스 AMF 전송
• [5] PDU 세션 설정 요청 처리
• [4] GSM PDU 세션 설정 거부 구축
• [30] PDU 세션 설정 거부 전송
• [28] HTTP POST SM 컨텍스트 - SM 컨텍스트 생성 수신
• [31] PDU 세션 SM 컨텍스트 생성 처리
• [22] NF 검색 UDM 전송
• [27] SM 컨텍스트 가져오기
• [10] 생성된 데이터 구축/설정
• [2] SMF 컨텍스트 초기화
• [2] DNN 정보 가져오기
• [4] GSM PDU 세션 설정 수락 구축
• [22] NF 검색 PCF 전송
• [10] PCF 선택
• [24] SM 정책 연결 생성 전송
• [29] 애플리케이션 결정의 SM 정책
• [16] 선택을 위한 UPF 목록 생성
• [16] 이름별 UPF 목록 정렬
• [16] UPF 선택 및 UE IP 할당
• [15] DNN별 UPF 선택
• [16] IP별 UPF 이름 가져오기
• [16] 이름별 UPF 노드 ID 가져오기
• [16] IP별 UPF 노드 가져오기
• [16] IP별 UPF ID 가져오기
• [18] PFCP 연결 설정 요청 구성
• [17] PFCP 연결 설정 요청 처리
• [19] PFCP 연결 설정 요청 전송
• [18] PFCP 세션 설정 요청 구성
• [19] PFCP 세션 설정 요청 전송
• [20] PFCP 요청 전송
• [18] PFCP는 PDR, FAR, QER, BAR 생성
• [10] PFCP 세션에 PDR 추가
• [13] [16] 기본 데이터 경로 생성
• [16] 데이터 경로 생성
• [15] 데이터 경로 추가
• [15] 단말 장비 식별자(TEID) 생성
• [2] [10] 로컬 시스템 장비 식별자(SEID) 할당
• [10] 세션 규칙 선택
• [15] UPF 매개변수 선택
• [15] PDR, FDR, BAR, QER 추가
• [29] 세션 규칙 처리
• [3] 터널 및 PDR 활성화
• [3] 업링크/다운링크 터널 활성화
• [16] 업링크 경로 소스 선택
• [30] UPF 세션 활성화
• [30] PFCP 세션 설정
• [18] PFCP 세션 설정 응답 구축
• [19] PFCP 세션 설정 응답 전송
• [20] PFCP 응답 전송
• [18] PFCP 연결 설정 응답 구축
• [19] PFCP 연결 설정 응답 전송
• [2] 사용자 평면 정보 가져오기
• [16] DNN 및 UPF를 통해 기본 사용자 평면 경로 가져오기
• [3] UPF ID, 노드 IP, UL PDR, UL FAR 가져오기
• [3] 첫 번째 데이터 경로 노드 복사
• [25] HTTP를 통해 UE PDU 세션 정보 가져오기
• [15] UPF 인터페이스 정보를 가져오기 위한 인터페이스 가져오기
• [15] 노드 ID를 통해 UPF 노드 가져오기
• [15] UPF IP, ID, PDR ID, FAR ID, BAR ID, QER ID 가져오기
• [2] UE 기본 경로 풀 가져오기
• [30] UE에 알림 - 모든 데이터 경로를 UPF로 전송하고 결과를 UE로 전송
• [10] NAS에 PDU 주소 전송
• [12] UE 데이터 경로 노드 생성
• [2] SMF UE 라우팅 초기화
• [7] PDU 세션 리소스 설정 요청 전송 구축
• [8] PDU 세션 리소스 설정 실패 전송 처리
• [8] PDU 세션 리소스 설정 응답 전송 처리