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  Similar a las generaciones anteriores de comunicación móvil, los servicios soportados por el terminal (UE) se almacenan en la red central. El UE solo puede ser ejecutado por la red de radio después de completar las acciones de autenticación y cifrado al encenderse. En los sistemas 5G (NR) que soportan NSSF (Función de Selección de Segmento de Red), después de "Establecimiento de conexión RRC, contexto UE, asignación de ID de UE y autenticación de seguridad," el terminal (UE) obtendrá datos específicos de suscripción basados en el estado de activación y realizará configuraciones del plano de usuario. El proceso específico es el siguiente:   I. Adquisición de Datos de Suscripción: El AMF busca el NSSF (Función de Selección de Segmento de Red) a través de la interfaz N22 para seleccionar el mejor segmento de red disponible para el servicio solicitado por el usuario. Luego, busca en el UDM para recuperar todos los datos de suscripción relacionados con AM (Gestión de Acceso), SM (Gestión de Sesión) y UE (Terminal). El AMF se conecta al UDM a través de la interfaz N10 para obtener datos de suscripción. El proceso (mensaje) es el siguiente: [21] Rellenar la información del segmento en el mensaje de aceptación de establecimiento de sesión PDU [8] Obtener el contexto AMF basado en el identificador UE [8] Obtener el contexto SMF del mapeo [20] Establecer el contexto SMF en el contexto AMF [8] El AMF crea un nuevo contexto UE   ---El AMF configura el PCF (Función de Control de Políticas) para recuperar la política AM a través de la interfaz N15 accesible al UE, y el SMF asigna los servicios en consecuencia.   ---El AMF ha recopilado todos los contextos UE, y ahora crea otro identificador para el UE, el AMF UE NGAP ID, para agregarlo a la red.   II. Configuración del Plano de Usuario El AMF selecciona el SMF (que realiza todas las operaciones de gestión de sesión en el sistema 4G MME (así como SGW-C y PGW-C)) para gestionar todas las operaciones de gestión de sesión por sí mismo. El intercambio de mensajes entre el AMF y el SMF se realiza a través de la interfaz N11. El SMF luego encuentra el mejor UPF (Función del Plano de Usuario) para el UE y crea una sesión durante los flujos de datos UL y DL. La interacción entre el SMF y el UPF se realiza a través de PFCP (Protocolo de Control de Reenvío de Paquetes) en la interfaz N4; el proceso específico (mensaje) es el siguiente:   [3] Verificar el ID de sesión de la sesión PDU existente [3] Enviar un mensaje de aceptación de establecimiento de sesión PDU al UE y gNB [3] Enviar un mensaje de solicitud de establecimiento de recursos de sesión PDU al gNB [4] Procesar la respuesta de establecimiento de recursos de sesión PDU [4] Procesar la respuesta de liberación de recursos de sesión PDU [20] El AMF procesa el rechazo del establecimiento de sesión PDU [20] Enviar un mensaje de rechazo de sesión PDU al UE [3] Establecer el AMBR de la sesión [20] Actualizar la información de la dirección IP en el contexto SMF y enviar un mensaje de transmisión de enlace descendente con una razón 5GMM al gNB [3] [5] Recuperar el perfil QoS del usuario y la dirección IP TEID GTP UPF del contexto SMF [1] Enviar un mensaje de solicitud de contexto de sesión PDU de activación [5] Agregar un encabezado de seguridad a la solicitud de transmisión de sesión PDU AMF [3] [6] Generar un nuevo AMF NGAP UE ID [8] Notificar a NGAP del nuevo AMF NGAP ID

  Desde 4G (LTE), las comunicaciones móviles han implementado cifrado y protección de integridad durante el acceso del terminal (UE) para garantizar la privacidad y seguridad personal durante la comunicación. Los procesos específicos para estos, junto con los recursos del servicio y la transmisión de datos, en el sistema 5G (NR) son los siguientes:   I. Seguridad AS y Reconfiguración RRC: Primero, el AMF envía una Solicitud de Establecimiento de Contexto Inicial de UE y un Mensaje de Aceptación de Registro al gNB para actualizar el contexto de UE existente en el gNB. Luego, el gNB realiza la reconfiguración RRC y los procedimientos SMC para que el UE pueda acceder al canal cifrado utilizando claves derivadas (por ejemplo, k-gNB, k-RRC, k-UP-int).   [17] AMF envía SAP [1] Actualizar el GUTI asignado a AMF SAP [9] Procesar la solicitud de establecimiento de conexión AMF AS SAP [9] [16] Procesar el rechazo de establecimiento de conexión AMF AS SAP [9] Procesar la confirmación de establecimiento de conexión AMF AS SAP [18] Notificar a AMF AS SAP que necesita enviar un mensaje de comando de modo de seguridad al UE [9] Procesar la primitiva de solicitud de seguridad AMF AS SAP [17] Establecer la solicitud de seguridad cuando los datos se transmiten a la capa inferior [1] Notificar a AS SAP que el registro es rechazado [10] Obtener un nuevo contexto de seguridad de la capa superior [23] Cifrar/descifrar/decodificar el mensaje NAS de la capa 3 [8] Registrar el contexto de UE [1] Ejecutar el proceso de señalización de registro [1] Procesar el mensaje de finalización del registro [1] AMF envía el mensaje de aceptación del registro   II. Transmisión de datos de enlace ascendente (enlace descendente)Cuando el plano de usuario está configurado para el propósito de enlace ascendente o enlace descendente, el mensaje de actualización de la sesión PDU se transmite desde el AMF al SMF. El proceso específico es el siguiente:   [3] La IP del gNB y el TEID se almacenan en el contexto SMF correspondiente [3] Mensaje de respuesta de creación de sesión recibido del SMF [3] Preparar y enviar el mensaje de respuesta de establecimiento de gN al SMF a través de gRPC [9] Lista de establecimiento de flujo QoS [20] Función para verificar si se ha alcanzado el número máximo de sesiones PDU

En la pila de protocolos 5G (NR), RRC (Radio Resource Control) es la Capa 3, específicamente responsable del control y la gestión de las conexiones de recursos de radio entre el UE (UE) y el gNB (gNB), incluyendo: el establecimiento y la gestión de conexiones, la difusión de información del sistema y el procesamiento de la configuración de portadoras de radio de movilidad. Las conexiones RRC de terminales 5G tienen tres estados: RRC_IDLE, RRC_CONNECTED, y RRC_INACTIVE; "RRC_INACTIVE" se introdujo para mejorar la eficiencia de la batería y acelerar la reconexión.   I. Proceso de Establecimiento de Conexión RRC: Como se muestra en la Figura (1), después del encendido, el terminal (UE) inicia el establecimiento de una conexión RRC con el gNB; posteriormente, el gNB envía un mensaje NAS inicial al AMF a través de la interfaz N2, que contiene el RAN UE NGAP ID, solicitud de registro de contexto del UE, información de ubicación, 5G S-TMSI y la razón del establecimiento de RRC. Figura 1. Proceso de establecimiento de RRC del terminal 5G (UE)   II. Mensaje NAS inicial + Re-adquisición del contexto del UE Estos parámetros son la identidad proporcionada para que el terminal (UE) ayude al AMF a obtener el contexto del UE del AMF de servicio anterior o mediante la re-ejecución de todo el proceso (solo cuando el AMF de servicio no puede encontrar rastros del AMF anterior); todo el proceso se completa a través de la interfaz N14, y el proceso específico (mensaje) es el siguiente: Figura 2. Mensaje NAS inicial y contexto del UE del terminal 5G (UE)   [8] Liberar el contexto de la solicitud de registro anterior [3] gNB envía el mensaje NAS inicial a través de la nueva conexión RRC [23] Decodificar el mensaje NAS protegido por seguridad [3][9] Procesar el mensaje NAS inicial del UE NGAP [4] Procesar el mensaje inicial del UE desde NGAP [9] Mensaje de gestión de movilidad [16] Almacenar el tipo de registro en los parámetros [1] Crear el proceso de solicitud de registro [9] Codificar el mensaje de información NAS inicial [7] Procesar el mensaje codificado NAS y enviarlo a la tarea NGAP [23] Decodificar el mensaje NAS de texto plano [8] Verificar si hay parámetros antiguos (por ejemplo, contexto del UE (GUTI, IMSI, ID de gNB, etc.) [3] Actualizar el contexto del UE del AMF con el nuevo ID NGAP del UE del gNB. Suponiendo que el nuevo AMF no puede encontrar ningún rastro del AMF anterior en la red, no podrá cerrar el proceso de llamada NR. En este momento, el AMF comenzará los procedimientos de identidad, autenticación y seguridad para el UE con el fin de agregar una identidad más explícita al UE.

  La Función de Gestión de Acceso y Movilidad (AMF) es una unidad del Plano de Control (CU) en la red central 5G (CN). En una red inalámbrica, un gNodeB debe conectarse al AMF antes de poder acceder a los servicios 5G. El AMF es también la única Unidad Funcional de Red (NF) (excluyendo las interacciones con la Función del Plano de Usuario (UPF) durante el establecimiento de la sesión PDU) que permite al gNodeB comunicarse con la red central 5G.   I. AMF MME Extendido: El AMF en 5G realiza la mayoría de las funciones del MME (Entidad de Gestión de Movilidad) en 4G. El establecimiento de la sesión PDU del terminal (UE) es realizado por la unidad de Función de Gestión de Sesión (SMF), mientras que las funciones relacionadas con la autenticación y la seguridad son realizadas por la Función del Servidor de Autenticación (AUSF) en 5G; logrando así la separación del plano de control y el plano de usuario en la arquitectura 5G. II. Funciones del AMF: Sus funciones se definen en los protocolos 3GPP relevantes, incluyendo:   1. Gestión de Registro – ​​El AMF gestiona el registro y el desregistro del terminal (UE) en el sistema 5G; el terminal (UE) debe completar el proceso de registro para acceder a los servicios 5G. 2. Gestión de Conexión - Establece y libera conexiones de señalización del plano de control (CP) entre el UE y el AMF a través de la interfaz N1. 3. Gestión de Movilidad - El AMF actualiza la ubicación del UE en la red. Esto se logra a través del registro periódico del UE. 4. Flujo de Señalización NGAP - Incluye procedimientos de paginación, transmisión de mensajes NAS, gestión de sesiones PDU, gestión de contexto del UE y otras transmisiones de mensajes.   III. Interfaces Internas del Sistema 5G (NR) (Funciones) N1/N2: El AMF obtiene toda la información relacionada con la conexión y la sesión del UE a través de las interfaces N1 y N2. N8: Todos los usuarios y reglas de política específicas del UE, datos de suscripción relacionados con la sesión, datos de usuario y cualquier otra información (como datos expuestos a aplicaciones de terceros) se almacenan en el UDM. El AMF recupera el UDM a través de la interfaz N8. N11: Esta interfaz representa un disparador para agregar, modificar o eliminar sesiones PDU a través del AMF en el plano de usuario. N12: Esta interfaz simula un AUSF dentro de la red central 5G y proporciona servicios al AMF a través de la interfaz N12 basada en AUSF. Las redes 5G representan interfaces basadas en servicios, centrándose en AUSF y AMF. N14: Este punto de referencia se encuentra entre dos AMF (Funciones de Gestión de Acceso y Movilidad). El contexto del UE se transmite a través de esta interfaz durante el traspaso y otros procesos. N15: La transmisión y eliminación de políticas de acceso y movilidad se realizan a través de la interfaz N15 entre el AMF y el PCF. N17: Se crea un Registro de Identidad de Dispositivo (EIR) emulado dentro de la red central 5G y se proporciona al AMF a través de una interfaz basada en los servicios N5g-EIR. Esta interfaz admite servicios de verificación de identidad del dispositivo. N22: El AMF selecciona la mejor Función de Red (NF) en la red utilizando el NSSF. El NSSF proporciona Información de Ubicación de la Función de Red al AMF a través de la interfaz N22. N26: Esta interfaz se utiliza para transmitir el contexto de autenticación del UE y la gestión de la sesión cuando el UE se transfiere entre 5G y 4G (EPS).

En 5G (NR), las unidades AMF no necesitan ser interrumpidas ni reiniciadas al realizar cambios o actualizaciones de configuración; solo necesitan notificar a las unidades de red relevantes. Para los terminales móviles (UE) dentro de su área de cobertura, los cambios se notificarán a través del gNB en la red de radio, y el AMF determinará si el UE necesita volver a registrarse con el AMF. El proceso de definición de la actualización es el siguiente:   I. Proceso de actualización de configuración: Como se muestra en la Figura (1), el AMF determina si el UE necesita reconfigurarse o registrarse con el AMF en función de los cambios. Es decir, cuando el AMF detecta un cambio en la configuración previamente enviada al UE, iniciará el proceso de actualización de la configuración. En respuesta a la solicitud de confirmación del UE, el AMF enviará información de finalización de la actualización de la configuración al AMF.   Figura 1. Diagrama de flujo de notificación de actualización de configuración AMF   II. Interfaz de actualización de configuración AMF (Mensaje)   [12] Construir transmisión de configuración RAN de enlace descendente [13] Enviar transmisión de configuración RAN de enlace descendente [12] Construir transmisión de estado RAN de enlace descendente [13] Enviar transmisión de estado RAN de enlace descendente [12] Fallo de actualización de configuración RAN [13] Enviar fallo de actualización de configuración RAN [12] Confirmación de actualización de configuración RAN [13] Enviar confirmación de actualización de configuración RAN [7] Construir comando de actualización de configuración [8] Enviar comando de actualización de configuración [12] Construir transmisión NRPPA asociada al UE de enlace descendente [13] Enviar transmisión NRPPA asociada al UE de enlace descendente [12] Construir transmisión NRPPA no asociada al UE de enlace descendente [13] Enviar transmisión NRPPA no asociada al UE de enlace descendente [9] Actualización de configuración completa [12] Construir actualización de configuración AMF [13] Enviar actualización de configuración AMF

La unidad AMF desempeña un papel crucial en la red central 5G; es responsable de procesar los mensajes NAS transmitidos de forma transparente a través de la RAN (gNB) desde el terminal (UE). El registro, la autenticación y la gestión de la movilidad del terminal (UE) durante el acceso inicial se completan mediante el AMF de forma independiente o conjuntamente con otros elementos de red relevantes, de la siguiente manera:   I. El orden deuso de la interfaz AMF y los mensajes para la autenticación del terminal 5Gse muestra en la Figura (1); Figura 1. Orden de uso de los mensajes de la interfaz AMF de autenticación UE en 5G.     [11] Solicitud de autenticación UE [11] Respuesta UE [17] NRF descubre AUSF [25] Inicializar instancia SCP NF [11] Solicitud de autenticación NAMF Nausf [11] 5gAKA [11] Av5gAka contiene el método de vector de autenticación 5gAKA [11] Amf_ue->SUCI [11] URL de confirmación 5g AKA [11] SEAF inicia el proceso de autenticación [11] SUPI y Kseaf [11] Autenticación exitosa [11] (o) Autenticación fallida   II. Gestión de la movilidadLas redes 5G proporcionan conectividad de alta velocidad y confiable para usuarios y dispositivos móviles, incluidos vehículos, teléfonos inteligentes y dispositivos IoT. Durante la movilidad, el AMF es responsable de la transmisión y el procesamiento de la información relacionada con el terminal. Su interfaz (protocolo) se utiliza de la siguiente manera: Figura 2. Orden de los mensajes de la interfaz AMF utilizados cuando el UE se mueve en 5G   [5] Procesar solicitud de registro [5] UE envía mensaje NAS inicial al AMF [5] Establecer tipo de registro 5GS: KSI, TSC [5] Nuevo GUTI AMF [5] Copiar número de flujo, NR-TAI, NR-CGI de ran_ue [5] Verificar TAI[5] El algoritmo seleccionado por AMF debe ser el mismo que el algoritmo de seguridad NAS [5] Solicitud 5GMM aceptada [5] 5GMM procesa la actualización del registro [5] 5GMM procesa la solicitud de servicio [6] El mensaje de solicitud de servicio NAS inicial debe contener el tipo de encabezado de seguridad, ngKSI, TMSI y el tipo de encabezado de seguridad [6] 5GMM procesa la actualización del servicio[17] NRF descubre AUSF [25] Inicializar instancia SCP NF [5][6] Respuesta de autenticación AMF NAUSF, luego confirmar [5] Respuesta de identidad SUCI[6] Estado 5GMM registrado [13] NGAP maneja la solicitud de cambio de ruta [13] NGAP maneja la solicitud de cambio [13] NGAP maneja la notificación de cambio [13] NGAP maneja la actualización de la configuración de Ran [5][6] 5GMM maneja la transmisión UL NAS [5] 5GMM maneja la solicitud de anulación de registro [5] Establecer tipo de anulación de registro 5GS [5] AMF sbi libera todas las sesiones [5] Borrar información de paginación [5] Borrar contexto SM [5] Desasociar NG con NAS  

  El UPF (User Plane Function, Función de Plano de Usuario) es una de las unidades más importantes en 5GC. Es una unidad clave con la que la Red de Radio (RAN) interactúa durante la transmisión de datos PDU. El UPF es también una evolución de CUPS (Control Plane and User Plane Separation, Separación del Plano de Control y del Plano de Usuario), responsable de inspeccionar, enrutar y reenviar paquetes dentro de los flujos QoS en las políticas de suscripción. Utiliza plantillas SDF enviadas por el SMF a través de la interfaz N4 para hacer cumplir las reglas de tráfico de enlace ascendente (UL) y enlace descendente (DL). Cuando el servicio finaliza, asignará o terminará el flujo QoS en la sesión PDU; el orden de uso de la actualización y eliminación de la sesión de la interfaz UPF es el siguiente; consulte el orden de uso de la interfaz UPF (protocolo) y la llamada terminal en 5G.   I. Modificación de sesión El flujo QoS específico del terminal se asigna a través del proceso de modificación de la sesión PDU; el flujo QoS dedicado adicional admite el tráfico con mayores requisitos de QoS (como voz, video, tráfico de juegos, etc.); la aplicación de la modificación de la sesión (actualización) en UPF se muestra en la Figura (1); Figura 1. Orden de uso de la interfaz UPF de la modificación (actualización) de la sesión del terminal en 5G   [6] N4 procesa la solicitud de modificación de sesión [6] Eliminar PDR existente [6] Actualizar PDR [6] Actualizar FAR [6] Actualizar URR [6] Actualizar QER [6] Actualizar BAR [6] Configurar el nodo GTP [6] Configurar N3 TEID y QFI [6] [7] PFCP envía la respuesta de modificación de sesión [5] N4 construye la respuesta de modificación de sesión [5] Solicitud PFCP aceptada [5] Búfer PDR inicializado [5] PDR ha sido creado [6] Enviar paquetes de datos almacenados en búfer a gnB (si es necesario) II. Eliminación de sesiónCuando la sesión de servicio del terminal finaliza, el flujo QoS se asignará o terminará en la sesión PDU. El orden de uso de la eliminación de la sesión en la interfaz UPF es el siguiente: Figura 2. Orden de uso de la interfaz relacionada con la eliminación de UPF del terminal 5G   [6] N4 procesa la solicitud de eliminación de sesión [6][7] PFCP envía la solicitud de eliminación de sesión [5][1] Informe completo del estado de uso de URR de la sesión [1] Marca de tiempo del último informe [1] Activador de tiempo [1] Informe del período de validez de la cuota [1] Activador de capacidad [1] Informe de cuota de capacidad [5][1] Instantánea URR de la sesión UPF (bytes totales, paquetes de datos totales, incluyendo enlace ascendente y enlace descendente) [6][1] Eliminación de la sesión UPF [1] Cuenta URR de la sesión UPF, toda la eliminación: eliminación del período de validez, eliminación del tiempo de la cuota, eliminación del tiempo del umbral. [13] PDR todo eliminado [13] FAR todo eliminado [13] URR todo eliminado [14] QER todo eliminado [13] BAR todo eliminado [13] De SEID

Función del Plano de Usuario(UPF) es una de las Funciones de Red (NFs) más importantes en la red central 5G. Es la segunda función de red con la que interactúa la RAN NR durante los flujos PDU. UPF es una evolución de CUPS (Separación del Plano de Control del Plano de Usuario), específicamente responsable de inspeccionar, enrutar y reenviar paquetes dentro de los flujos QoS en las políticas de suscripción. También utiliza plantillas SDF enviadas por el SMF a través de la interfaz N4 para hacer cumplir las reglas de tráfico UL (Uplink) y DL (Downlink); cuando el servicio correspondiente finaliza, asigna o termina los flujos QoS en la sesión PDU.   Figura 1.5G SMF y su interfaz (protocolo)   I. Interfaces y Protocolos UPF incluyen lo siguiente: N4[5]Después de establecer el plano de usuario, el contexto de gestión de sesión y los parámetros necesarios se transmiten desde la fibra monomodo (SMF) a la función del plano de usuario (UPF). PFCP[7] Cualquier comunicación entre el SMF y el UPF se gestiona mediante el protocolo de reenvío de paquetes PFCP (protocolo de control); es uno de los principales protocolos que separan el plano de usuario y el plano de control. GTP[3]El protocolo de túnel GPRS (GTP) es responsable de proporcionar interconexión sin problemas y transportar el tráfico entre usuarios en roaming o domésticos y las interfaces de red clave en 4G, NSA (5G no independiente), SA (5G independiente) y arquitecturas de computación de borde móvil. En 5G, los túneles GTP también se utilizan para la interfaz N9. II. Flujo de Llamada (Establecimiento de Sesión e Inicialización de UPF) Durante el establecimiento de la sesión PDU, el SMF se conecta al UPF a través de PFCP (interfaz N4). Esta sesión PFCP lleva una plantilla SDF que contiene información como PDR, QFI, URR y FAR. El UPF asignará un flujo QoS predeterminado (no-GBR) durante el establecimiento inicial de la sesión.   III. Secuencia de Uso de la Interfaz de Llamada del Terminal (UE) [6] N4 procesa la solicitud de establecimiento de sesión [6] PFCP procesa la creación de PDR [6] [12] Verificar PDI existente de PDR [6] [12] Verificar TEID [6] [12] Verificar interfaz de origen [6] [12] Verificar ID de filtro SDF anterior [6] [12] Establecer todas las banderas de filtro: BID, FL, SPI, TTC, FD [6] PFCP procesa la creación de FAR [6] Crear URR [6] Crear BAR [6] Crear QRR [6] Establecer N3 TEID y QFI [4] Inicialización de UPF [4] Inicialización del Contexto PFCP [1] Inicializar Contexto UPF [1] Establecer Características Funcionales del Plano de Usuario: FTUP, EMPU, MNOP, VTIME, Longitud del Atributo UPF [6] [7] Respuesta de Establecimiento de Sesión [5] N4 Construir Respuesta de Establecimiento de Sesión [5] ID de Nodo [5] Solicitud PFCP Aceptada [5] F-SEID [5] Existencia de PDR Verificada [5] PFCP Construir Mensaje FTUP: La función UP admite la asignación/liberación de F-TEID. EMPU: La función UP admite el envío de paquetes de fin de archivo. MNOP: La función UP admite la medición del número de paquetes en el URR, que se realiza a través de la bandera "Medir el Número de Paquetes en URR". MNOP (Medición del Conteo de Paquetes): Cuando se establece en "1", indica que en las mediciones basadas en flujo, además de medir en bytes, también se solicita el número de paquetes transmitidos en enlace ascendente/descendente/total. VTIME: La funcionalidad UP admite la función de período de validez de la cuota. Si la funcionalidad UP admite la función VTIME, solicita a la funcionalidad UP que envíe un informe de uso después de que expire el período de validez. Después de que expire el período de validez de la cuota, si se reciben paquetes de datos en el UPF, el UPF debe dejar de reenviar paquetes de datos o solo permitir el reenvío de tráfico del plano de usuario limitado, dependiendo de la política del operador en la funcionalidad UP. Abreviaturas: FL: Etiqueta de Flujo TTC: TOS (Categoría de Tráfico) SPI: Índice de Parámetros de Seguridad FD: Descripción de Flujo BID: Filtro SDF Bidireccional

1. En un sistema 5G, una función de SMF (Session Management Function - Función de Gestión de Sesión) es ser responsable de la transmisión de la información del plano de control (CP) del usuario; trabaja con UPF para gestionar el contexto relevante de las sesiones de terminal; es responsable de crear, actualizar y eliminar sesiones, y asignar direcciones IP a cada sesión PDU, proporcionando todos los parámetros y soportando varias funciones de UPF; la interfaz entre SMF y otros elementos de la red se muestra en la Figura (1).   *Figura 1. Diagrama esquemático de la conexión SMF con otros elementos de la red (las líneas sólidas en la figura representan conexiones físicas, y las líneas discontinuas representan conexiones lógicas).   II. Los protocolos de aplicación en SMF incluyen: PFCP[2]: Toda la comunicación entre SMF y UPF es gestionada por PFCP (Packet Forwarding Control Protocol - Protocolo de Control de Reenvío de Paquetes); es uno de los principales protocolos que separan el plano de usuario y el plano de control. UDP[3]: User Datagram Protocol (Protocolo de Datagramas de Usuario), un protocolo de capa de transporte que proporciona direccionamiento de puerto de origen y destino para la multiplexación/demultiplexación de aplicaciones de nivel superior. Este protocolo es responsable de la transmisión de datos entre gNB y UPF. SBI[4] (Service-Based Interface - Interfaz Basada en Servicios): Este es un método de comunicación basado en API entre funciones de red.   III. Flujo de llamada de sesión de terminal Durante el establecimiento de la sesión de terminal 5G: Primero, el SMF se registra con el NRF para localizar otras funciones de red. Si un usuario quiere acceder a los servicios de datos 5G, se debe establecer una sesión PDU con la red. El UE envía una solicitud de establecimiento de sesión PDU a la red central (es decir, el AMF). El AMF selecciona el mejor SMF en la red para mantener su información relacionada con la sesión. Después de seleccionar el mejor SMF, solicita al SMF que cree un contexto SM. El SMF obtiene datos de suscripción SM del UDM y genera un contexto M. Luego, el SMF y UPF inician el proceso de establecimiento de sesión PFCP y establecen valores predeterminados para los parámetros relacionados con la sesión. Finalmente, el AMF envía información de sesión al gNB y al UE para establecer el valor de sesión PDU predeterminado.   La interfaz de establecimiento de sesión utiliza (secuencialmente) el contenido del mensaje: [22] Enviar registro NF [22] Reintentar el envío del registro NF [6] Establecer el archivo de configuración NF [22] Enviar servicio de descubrimiento NF AMF [5] Procesar solicitud de establecimiento de sesión PDU [4] Construir rechazo de establecimiento de sesión PDU GSM [30] Enviar rechazo de establecimiento de sesión PDU [28] Contexto HTTP POST SM - Recibir Crear contexto SM [31] Procesar la creación del contexto SM de la sesión PDU [22] Enviar descubrimiento NF UDM [27] Obtener contexto SM [10] Construir/Establecer datos creados [2] Inicializar el contexto SMF [2] Obtener información DNN [4] Construir aceptación de establecimiento de sesión PDU GSM [22] Enviar descubrimiento NF PCF [10] Selección PCF [24] Enviar creación de asociación de política SM [29] Política SM en decisión de aplicación [16] Crear lista UPF para selección [16] Ordenar lista UPF por nombre [16] Seleccionar UPF y asignar IP UE [15] Seleccionar UPF por DNN [16] Obtener nombre UPF por IP [16] Obtener ID de nodo UPF por nombre [16] Obtener nodo UPF por IP [16] Obtener ID UPF por IP [18] Construir solicitud de establecimiento de asociación PFCP [17] Procesar solicitud de establecimiento de asociación PFCP [19] Enviar solicitud de establecimiento de asociación PFCP [18] Construir solicitud de establecimiento de sesión PFCP [19] Enviar solicitud de establecimiento de sesión PFCP [20] Enviar solicitud PFCP [18] PFCP crea PDR, FAR, QER, BAR [10] Agregar PDR a la sesión PFCP [13] [16] Generar ruta de datos predeterminada [16] Generar ruta de datos [15] Agregar ruta de datos [15] Generar Identificador de Equipo Terminal (TEID) [2] [10] Asignar Identificador de Equipo del Sistema Local (SEID) [10] Seleccionar regla de sesión [15] Seleccionar parámetros UPF [15] Agregar PDR, FDR, BAR, QER [29] Procesar regla de sesión [3] Activar túnel y PDR [3] Activar túnel de enlace ascendente/descendente [16] Seleccionar fuente de ruta de enlace ascendente [30] Activar sesión UPF [30] Establecer sesión PFCP [18] Construir respuesta de establecimiento de sesión PFCP [19] Enviar respuesta de establecimiento de sesión PFCP [20] Enviar respuesta PFCP [18] Construir respuesta de establecimiento de asociación PFCP [19] Enviar respuesta de establecimiento de asociación PFCP [2] Obtener información del plano de usuario [16] Obtener ruta del plano de usuario predeterminada a través de DNN y UPF [3] Obtener ID UPF, IP del nodo, PDR UL, FAR UL [3] Copiar el primer nodo de la ruta de datos [25] Obtener información de sesión PDU UE a través de HTTP [15] Obtener interfaz para obtener información de la interfaz UPF [15] Obtener nodo UPF a través del ID del nodo [15] Obtener IP UPF, ID, ID PDR, ID FAR, ID BAR, ID QER [2] Obtener grupo de rutas predeterminadas UE [30] Notificar al UE - enviar todas las rutas de datos a UPF y enviar los resultados al UE [10] Enviar dirección PDU a NAS [12] Crear nodo de ruta de datos UE [2] Inicializar el enrutamiento UE SMF [7] Construir transmisión de solicitud de establecimiento de recursos de sesión PDU [8] Manejar la transmisión de fallo de establecimiento de recursos de sesión PDU [8] Manejo de la transmisión de respuesta de establecimiento de recursos de sesión PDU  

En un sistema 5G, cuando la interfaz NG o ciertas partes de la interfaz NG necesitan ser reiniciadas, se notificará al nodo NG-RAN; cuando el AMF procesa una sobrecarga, también se enviará un mensaje de sobrecarga al nodo NG-RAN para notificar al gNB que inicie el proceso de gestión de carga; las definiciones específicas de estos mensajes son las siguientes:   1. Restablecimiento NG Los mensajes son enviados por los nodos NG-RAN y el AMF para solicitar el restablecimiento de la interfaz NG o ciertas partes de la misma.   Dirección del mensaje: Nodo NG-RAN → AMF y AMF → Nodo NG-RAN   2. El mensaje de acuse de recibo de RESTABLECIMIENTO NG es enviado conjuntamente por el nodo NG-RAN y el AMF como respuesta al mensaje de RESTABLECIMIENTO NG.   Dirección del mensaje: Nodo NG-RAN → AMF y AMF → Nodo NG-RAN   3. Mensaje de Confirmación de RESTABLECIMIENTO NG: Este mensaje es enviado conjuntamente por el nodo NG-RAN y el AMF como respuesta al mensaje de RESTABLECIMIENTO NG.   Dirección del mensaje: Nodo NG-RAN → AMF y AMF → Nodo NG-RAN   4. Mensajes de indicación de error son enviados por los nodos NG-RAN y el AMF para indicar que se ha detectado un error en el nodo.   Dirección del mensaje: Nodo NG-RAN → AMF y AMF → Nodo NG-RAN 5. El mensaje de inicio de sobrecarga es enviado por el AMF para indicar al nodo NG-RAN que el AMF está sobrecargado.   Dirección del mensaje: AMF → Nodo NG-RAN   6. El mensaje de parada de sobrecarga es enviado por el AMF para indicar que el AMF ya no está sobrecargado.   Dirección del mensaje: AMF → Nodo NG-RAN