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In 5G (NR), una sessione PDU è una connessione logica tra il terminale (UE) e la rete dati (come Internet o la rete aziendale), responsabile della trasmissione del traffico dati e del supporto di servizi come la navigazione o la voce (VoNR). La sessione PDU dell'UE è gestita dall'SMF (Session Management Function Unit) e trasporta il traffico mappato su specifici flussi di Quality of Service (QoS), ottenendo così livelli di servizio differenziati. I tipi di sessioni PDU supportati dai terminali 5G (NR) sono definiti da 3GPP in TS23.501 come segue:   I. Relazione UE e SMF   1.1Durante il ciclo di vita della sessione PDU, il terminale (UE) può ottenere informazioni di configurazione dall'SMF, tra cui: L'indirizzo del P-CSCF; L'indirizzo del server DNS. Se l'UE indica alla rete che supporta DNS basato su (D)TLS e la rete desidera imporre l'uso di DNS basato su (D)TLS, le informazioni di configurazione inviate dall'SMF tramite il PCO possono anche includere le corrispondenti informazioni di sicurezza del server DNS specificate in TS 24.501[47] e TS 33.501[29]. GPSI dell'UE. Il dispositivo terminale (UE) può ottenere l'MTU che l'UE dovrebbe considerare dall'SMF quando la sessione PDU viene stabilita, come dettagliato nella Clausola 5.6.10.4.   1.2Durante il ciclo di vita della sessione PDU, le informazioni che l'UE può fornire all'SMF includono:Indicare se la risselezione del P-CSCF è supportata, in base alle procedure specificate in TS 24.229[62] (Clausola B.2.2.1C e L.2.2.1C).Stato di disattivazione dei dati PS dell'UE. ----L'operatore può implementare la funzionalità NAT nella rete; il supporto per NAT non è specificato in Release 18. II. Ethernet e sessioni PDU   2.1   Per le sessioni PDU stabilite utilizzando il tipo Ethernet, l'SMF e l'UPF che agiscono come   PDU session anchor (PSA) possono supportare comportamenti specifici relativi ai frame Ethernet trasportati dalla sessione PDU. A seconda della configurazione DNN dell'operatore, la gestione del traffico Ethernet su N6 può differire, ad esempio:Una configurazione uno-a-uno tra la sessione PDU e l'interfaccia N6 può corrispondere a un tunnel dedicato stabilito su N6. In questo caso, l'UPF che agisce come PSA inoltra in modo trasparente i frame Ethernet tra la sessione PDU e la sua corrispondente interfaccia N6 e può instradare il traffico downlink senza conoscere l'indirizzo MAC utilizzato dall'UE.Più sessioni PDU (ad esempio, più UE) che puntano alla stessa DNN possono corrispondere alla stessa interfaccia N6. In questo caso, l'UPF che agisce come PSA deve conoscere l'indirizzo MAC utilizzato dall'UE nella sessione PDU per mappare i frame Ethernet downlink ricevuti tramite N6 alla corrispondente sessione PDU. Il comportamento di inoltro dell'UPF che agisce come PSA è gestito dall'SMF, come dettagliato nella Clausola 5.8.2.5.   ----L'indirizzo MAC utilizzato dall'UE si riferisce a qualsiasi indirizzo MAC utilizzato dall'UE o da qualsiasi dispositivo collegato localmente all'UE e che comunica con il DN utilizzando una sessione PDU. III. SMF e PSA: A seconda della configurazione dell'operatore, l'SMF può richiedere all'UPF, che funge da punto di ancoraggio per la sessione PDU, di rispondere a una richiesta di informazioni sulla cella vicina ARP/IPv6 in base alle informazioni memorizzate nella cache locale (ovvero, la mappatura tra l'indirizzo MAC e l'indirizzo IP dell'UE e il DN a cui è connessa la sessione PDU), o reindirizzare il traffico ARP dall'UPF all'SMF. Le risposte ARP/IPv6 ND basate sulle informazioni memorizzate nella cache locale si applicano agli ARP/IPv6 ND ricevuti sia in direzione uplink che downlink (UL e DL).   ---Il prerequisito per rispondere agli ARP/ND dalla cache locale è che l'UE o i dispositivi dietro l'UE ottengano il loro indirizzo IP tramite un meccanismo in-band rilevabile dall'SMF/UPF e associno l'indirizzo IP all'indirizzo MAC tramite questo meccanismo.---Questo meccanismo mira a evitare la trasmissione o il multicast di ARP/IPv6 ND a ogni UE.  

Il 3GPP definisce tre modalità per la gestione della mobilità UE e della continuità del servizio (SSC) nei sistemi 5G (NR), ognuna delle quali presenta le seguenti caratteristiche:   Io.Modalità SSC 1: Per le sessioni PDU in questa modalità, l'UPF utilizzato come ancoraggio della sessione PDU all'inizio della sessione rimane valido, indipendentemente dalla tecnologia di accesso (ad es.tipo di accesso e cella) utilizzato successivamente dall'UE per accedere alla reteIn particolare:   Per le sessioni PDU di tipo IPv4, IPv6 o IPv4v6, la continuità IP è supportata indipendentemente dalle modifiche della mobilità UE. Nella versione 18, quando IPv6 multihoming o UL CL è applicato a una sessione di PDU in SSC Mode 1, e la rete (in base a criteri locali) assegna ancoraggi di sessione aggiuntivi per tale sessione di PDU,tali ancoraggi di sessione PDU supplementari possono essere rilasciati o assegnati, e l'UE non prevede di conservare prefissi IPv6 aggiuntivi per tutta la durata della sessione PDU. La modalità SSC 1 può essere applicata a qualsiasi tipo di sessione PDU e a qualsiasi tipo di accesso. L'UE che supporta la connettività PDU dovrebbe supportare la modalità SSC 1.   II. Modalità SSC 2Se una sessione PDU in questa modalità ha solo un'ancora di sessione,la rete può attivare il rilascio di tale sessione PDU e istruire l'UE a creare immediatamente una nuova sessione PDU con la stessa rete dati;. La condizione di attivazione dipende dalle politiche dell'operatore, come le richieste delle funzioni dell'applicazione, lo stato del carico, ecc. Quando si crea una nuova sessione PDU,un nuovo UPF può essere selezionato come ancoraggio della sessione PDU. In caso contrario, se la sessione di PDU SSC Mode 2 ha più ancoraggi di sessione di PDU (ad esempio, sessioni di PDU multi-home o UL CL applicate alle sessioni di PDU SSC Mode 2),possono essere rilasciate o assegnate ancore di sessione PD supplementari· inoltre:   La modalità SSC2 può essere applicata a qualsiasi tipo di sessione PDU e a qualsiasi tipo di accesso. La modalità SSC 2 è facoltativa nell'UE.   ---Le UE che si basano sulla funzionalità di SSC Mode 2 non funzioneranno se la modalità SSC 2 non è supportata.   ---Nella modalità UL CL, l'UE non partecipa alla ridistribuzione delle ancore di sessione PDU, pertanto l'UE non è a conoscenza dell'esistenza di più ancore di sessione PDU.   III. Modalità SSC 3Per le sessioni PDU in questa modalità, 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.   Quando le condizioni di attivazione sono soddisfatte, la rete decide se selezionare un punto di ancoraggio della sessione PDU UPF adatto alle nuove condizioni dell'UE (ad esempio, punto di accesso alla rete). Nella versione 18, la modalità SSC 3 si applica solo ai tipi di sessione IP PDU e a qualsiasi tipo di accesso. Per le sessioni PDU di tipo IPv4, IPv6 o IPv4v6, le seguenti regole si applicano durante le modifiche dei punti di ancoraggio della sessione PDU:   a. Per le sessioni PDU di tipo IPv6, può essere assegnato all'interno della stessa sessione PDU un nuovo prefisso IP ancorato al nuovo punto di ancoraggio della sessione PDU (soggetto al multihoming IPv6 come specificato nella norma TS23.501 5.6.4.3), oppure- Sì. b. Un nuovo indirizzo IP e/o un nuovo prefisso IP possono essere assegnati all'interno della nuova sessione PDU creata quando viene attivato l'UE.il vecchio indirizzo IP/prefisso verrà conservato per un periodo di tempo, durante il quale l'UE sarà informata tramite segnalazione NAS (come descritto al punto 4).3.5.2 della TS 23.502[3]) o annuncio del router (come descritto al punto 4.3.5.3 della TS 23.502[3]), dopodiché verrà rilasciato.   Se la sessione di PDU in modalità SSC 3 ha più ancore di sessione di PDU (ad esempio, sessioni di PDU multi-home o UL CL applicate a sessioni di PDU in modalità SSC 3), possono essere rilasciate o assegnate ancore di sessione di PDU aggiuntive. L'UE supporta o meno la modalità SSC 3 è opzionale.   ---- Se l'UE non supporta la modalità SSC 3, le funzioni che dipendono dalla modalità SSC 3 non funzionano;

Nel sistema 5G (NR), la QoS è l'unità di granularità più fine per differenziare la QoS (Quality of Service) in una sessione PDU di un terminale (UE). Ogni flusso QoS è identificato da un identificatore univoco chiamato QFI (QoS Flow ID), anch'esso univoco all'interno della sessione PDU. La QoS include tipicamente i seguenti parametri:   1. GFBR (Guaranteed Flow Bit Rate - Tasso di bit garantito del flusso) Applicazione:Applicabile solo ai flussi QoS GBR e GBR a bassa latenza. Funzione:Definisce il tasso di bit minimo che il flusso QoS può raggiungere quando misurato su una finestra di media. Uplink e Downlink:Specifica il GFBR per l'uplink e il downlink separatamente.   2. MFBR (Maximum Flow Bit Rate - Tasso di bit massimo del flusso) Applicazione:Applicabile solo ai flussi QoS GBR e GBR a bassa latenza. Funzione:Definisce il tasso di bit massimo che il flusso QoS può raggiungere quando misurato su una finestra di media. Uplink e Downlink:Specifica l'MFBR per l'uplink e il downlink separatamente.   3. Session Maximum Allowed Bit Rate (Session-AMBR - Tasso di bit massimo consentito per la sessione) Funzione:Definisce la somma dei tassi di bit massimi consentiti di tutti i flussi QoS Non-GBR in una specifica sessione PDU. Esecuzione:Gestito dalla User Plane Function (UPF) della sessione PDU pertinente.   4. Terminal (UE) Maximum Allowed Bit Rate (UE-AMBR - Tasso di bit massimo consentito per il terminale) Funzione:Definisce la somma dei tassi di bit massimi consentiti di tutti i flussi QoS non-GBR di uno specifico UE. Esecuzione:Gestito dalla stazione base di servizio.   5. Maximum Packet Loss Rate (Tasso massimo di perdita di pacchetti) Applicazione:Applicabile solo ai flussi QoS GBR e GBR a bassa latenza, e solo per i media vocali nella specifica 3GPP Release 15. Funzione:Definisce il tasso massimo di perdita di pacchetti tollerabile in uplink e downlink.   6. Notification Control (Controllo delle notifiche) Funzione:Indica se la stazione base deve notificare l'SMF se il flusso QoS non riesce a soddisfare il suo GFBR. Comportamento:Se il GFBR non viene soddisfatto, la stazione base continuerà a provare mentre notifica l'SMF, che può riconfigurare o rilasciare il flusso QoS.   7. Reflective QoS Attribute (RQA - Attributo QoS riflessivo) Funzione:Indica se i pacchetti nel flusso QoS richiedono all'applicazione UE di utilizzare la QoS riflessiva, che implica l'apprendimento delle regole di uplink dal modello di downlink. Ambito di applicazione:Utilizzato per sessioni PDU di pacchetti dati IP o Ethernet (non applicabile ai pacchetti dati non strutturati).

  Per garantire che la sessione PDU (UE) del terminale rimanga invariata durante la mobilità o i cambiamenti di rete (handover), garantendo un'esperienza utente senza interruzioni, il 3GPP ha definito SSC (Session and Service Continuity) per il 5G (NR)! Attraverso la gestione SSC, le sessioni possono ottenere un handover fluido senza interruzione del servizio, il che è cruciale per varie applicazioni come VoIP, giochi e Internet of Things.   I. SSC PDU: L'architettura di sistema 5G (NR) definita dal 3GPP supporta la continuità della sessione PDU e del servizio, soddisfacendo i vari requisiti di continuità di diverse applicazioni/servizi per il terminale (UE). Il sistema 5G supporta diverse modalità SSC (Session and Service Continuity). La modalità SSC associata a una sessione PDU rimane invariata per tutta la sua durata.   II. Modalità SSC: Attualmente (versione R18), ci sono tre modalità definite per SSC (Session and Service Continuity): Nella Modalità SSC 1, la rete mantiene il servizio di connessione fornito all'UE. Per le sessioni PDU IPv4, IPv6 o IPv4v6, l'indirizzo IP verrà mantenuto. Nella Modalità SSC 2, la rete può rilasciare il servizio di connessione fornito all'UE e rilasciare la corrispondente sessione PDU. Per i tipi IPv4, IPv6 o IPv4v6, il rilascio della sessione PDU comporterà il rilascio dell'indirizzo IP assegnato all'UE. Nella Modalità SSC 3, i cambiamenti nel piano utente sono visibili all'UE, mentre la rete assicura che la connessione dell'UE non venga interrotta. Prima di terminare la connessione precedente, viene stabilita una connessione attraverso un nuovo punto di ancoraggio della sessione PDU per garantire una migliore continuità del servizio. Per i tipi IPv4, IPv6 o IPv4v6, in questa modalità, l'indirizzo IP non viene mantenuto quando cambia il punto di ancoraggio della sessione PDU. Nella versione della specifica R18, il processo di aggiunta/rimozione di punti di ancoraggio di sessione PDU aggiuntivi nelle sessioni PDU utilizzate per l'accesso DN locale è indipendente dalla modalità SSC della sessione PDU.   III. Selezione della Modalità: Nel 5G, la modalità SSC adottata dal terminale è determinata dall'SMF in base alle modalità SSC consentite nell'abbonamento dell'utente (compresa la modalità SSC predefinita) e al tipo di sessione PDU, e considera anche la modalità SSC richiesta dall'UE, se presente. L'operatore può fornire all'UE una politica di selezione della modalità SSC (SSCMSP) come parte delle regole URSP (vedere la Sezione 6.6.2 di TS 23.503 [45]). L'UE dovrebbe utilizzare l'SSCMSP per determinare il tipo di sessione e la modalità di continuità del servizio associati all'applicazione dell'UE o al gruppo di applicazioni, come descritto nella Sezione 6.6.2.3 di TS 23.503 [45].   Se l'UE non ha un SSCMSP, la modalità SSC può essere selezionata in base alla configurazione locale dell'UE, come descritto in TS 23.503 [45] (se applicabile). Se l'UE non può selezionare una modalità SSC, l'UE richiede una sessione PDU senza fornire una modalità SSC.

I terminali 5G supportano la creazione simultanea di più sessioni PDU; per quanto riguarda l'uplink in queste sessioni, il 3GPP definisce quanto segue nel TS23.501:   I. Classificatore di collegamento superiore:Per IPv4, IPv6, IPv4v6, o Ethernet tipo PDU sessioni, la SMF può decidere di inserire unUL CL (classificatore di collegamento superiore)nel percorso dei dati della sessione PDU; Il...UL CLè una funzione supportata dall'UPF, progettata per scaricare localmente parte del traffico sulla base dei filtri di traffico forniti dall'SMF. UL CLl'inserimento e la rimozione sono decise dalla SMF e controllate dalla SMF utilizzando le funzioni generiche N4 e UPF.   II. L'SMF può decidere di inserire un UPF a supporto della funzionalità UL CL nel percorso dei dati della sessione PDU durante o dopo l'istituzione della sessione PDU,e può anche decidere di rimuovere una funzionalità UPF che supporta UL CL dal percorso dei dati della sessione PDU dopo l'istituzione della sessione PDU. L'SMF può includere più UPF che supportano la funzionalità UL CL nel percorso dei dati della sessione PDU. L'UE non è a conoscenza del discarico del traffico causato dall'UL CL e non partecipa all'inserimento e alla rimozione dell'UL CL.   III. Trattamento UE Per le sessioni PDU di tipo IPv4, IPv6 o IPv4v6, l'UE associa la sessione PDU a un singolo indirizzo IPv4, un singolo prefisso IPv6 o entrambi, assegnati dalla rete.Quando la funzione UL CL è inserita nel percorso dati della sessione PDU, la sessione PDU avrà più ancore di sessione PDU. Queste ancore di sessione PDU forniscono diversi metodi di accesso alla stessa DN. Per le sessioni PDU di tipo IPv4, IPv6 o IPv4v6, l'UE ottiene solo un indirizzo IPv4 e/o un prefisso IPv6.S-NSSAI) in modo che la sessione PDU venga rilasciata quando l'indirizzo IPv4 assegnato all'UE è associato a un PSA e che il PSA è stato rimosso.   IV. UL CL Applicazione: La versione attuale supporta solo terminali (UE) che utilizzano un indirizzo IPv4 e/o un prefisso IPv6 e configurano più ancore di sessione PDU,a condizione che siano utilizzati meccanismi appropriati per inoltrare correttamente i pacchetti al punto di riferimento N6, se necessarioLa specifica R18 non copre il meccanismo di inoltro dei pacchetti tra l'ancoraggio della sessione PDU di accesso locale e il DN sul punto di riferimento N6; ove: L'UL CL fornisce l'inoltro del traffico UL a diversi ancoraggi di sessione PDU e la fusione del traffico DL all'UE, cioè la fusione del traffico da diversi ancoraggi di sessione PDU sul collegamento all'UE.Questo è basato sulle regole di rilevamento del traffico e di inoltro fornite dalla SMF. L'UL CL applica regole di filtraggio (ad esempio, verifica l'indirizzo IP/prefisso di destinazione dei pacchetti UL IP inviati dall'UE) e determina il modo in cui i pacchetti vengono indirizzati.L'UPF che supporta l'UL CL può anche essere controllato da SMF per supportare la misurazione del traffico di ricarica, replicazione del traffico LI e applicazione del bitrate (per sessione PDU AMBR).

I. Ancoraggio della sessione PDU:Nel sistema 5G (NR), ogni sessione PDU per un terminale (UE) deve prima completare il PSA (PDU Session Anchor);questa operazione è eseguita dall'UPF (User Plane Function) attraverso l'interfaccia N6 della sessione PDU (agendo come gateway di connessione alla DN esterna (Data Network));Il PSA funge da punto di ancoraggio per ogni sessione di dati del terminale (UE), gestendo il flusso di dati e stabilendo connessioni a servizi come Internet.,il punto di ancoraggio per ciascuna sessione in più sessioni PDU è definito dal 3GPP nella TS23.501 come segue:   II. Ancoraggi di sessione PDU multipli:Per supportare l'inoltro selettivo del traffico verso la DN o per supportare   In modalità SSC 3 come definito nella sezione 5 della TS23.501.6.9.2.3, l'SMF può controllare il percorso dei dati della sessione PDU in modo che la sessione PDU possa corrispondere a più interfacce N6 contemporaneamente.L'UPF che termina ogni interfaccia è chiamato ancoraggio di sessione PDU. Ogni ancoraggio di sessione PDU che supporta la sessione PDU fornisce l'accesso a diverse DN.   Inoltre, l'ancora della sessione PDU assegnata durante l'istituzione della sessione PDU è associata alla sua modalità SSC, mentre altre ancore della sessione PDU assegnate nella stessa sessione PDU (ad esempio,per il routing selettivo del traffico verso la DN) sono indipendenti dalla modalità SSC della sessione PDU. Quando le regole PCC contengono informazioni sul controllo dell'applicazione della guida del traffico influenzate dall'AF come definito nella clausola 6 del TS 23.503[45]3.1 sono fornite alla SMF, la SMF può decidere se applicare l'inoltro del traffico basato sul DNAI incluso nelle regole PCC (utilizzando la funzione di classificazione UL o il multi-homing IPv6).   ---- Le informazioni sul controllo dell'esecuzione della guida del traffico influenzate dall'AF possono essere determinate dal PCF se richieste dall'AF tramite il NEF (come descritto al punto 5).6.7.1), oppure può essere preconfigurato staticamente nel PCF. ---- Il routing selettivo del traffico verso la DN supporta le implementazioni in cui, ad esempio, un certo traffico selezionato viene inoltrato tramite l'interfaccia N6 a una DN "più vicina" alla AN che serve l'UE.Questo può corrispondere a: la funzione di classificazione UL per le sessioni PDU come definita al punto 5.6.4.2; l'utilizzo del multi-homing IPv6 nelle sessioni PDU come definito al punto 5.6.4.3.

La NTN (Non-Terrestrial Network) introdotta da 3GPP nella sua roadmap di standardizzazione mira a raggiungere la piena copertura e connettività 5G attraverso satelliti e piattaforme aeree. La terminologia chiave include:   1. Definizione di NTN: Questa è una tecnologia di rete wireless approvata da 3GPP, in cui i nodi di accesso sono distribuiti su piattaforme spaziali o piattaforme aeree come satelliti o High Altitude Platform Stations (HAPS), piuttosto che essere fissati all'infrastruttura terrestre. Le reti NTN sono tipicamente utilizzate per estendere la copertura ad aree in cui la distribuzione della rete terrestre non è praticabile o economicamente fattibile. Da una prospettiva 3GPP, NTN non è una tecnologia indipendente, ma piuttosto un'estensione del 5G (NR). NTN riutilizza e adatta i protocolli, i parametri e le procedure NR il più possibile per supportare lunghi ritardi di propagazione, elevati spostamenti Doppler, grandi dimensioni di celle e mobilità della piattaforma.   2. Piattaforme NTN: Questa è la classificazione più basilare delle orbite satellitari, che influisce direttamente sulla latenza, sulla copertura e sulla mobilità; in particolare include:   GEO (Geostationary Orbit): I satelliti GEO si trovano a un'altitudine di circa 35.786 chilometri e sono stazionari rispetto alla Terra. I satelliti GEO (Geosynchronous Orbit) hanno un'ampia copertura ma un elevato ritardo di andata e ritorno, il che li rende inadatti per servizi sensibili alla latenza. MEO (Medium Earth Orbit): I satelliti MEO operano a altitudini comprese tra 2.000 e 20.000 chilometri, raggiungendo un equilibrio tra copertura e latenza; questo è particolarmente enfatizzato nelle attuali specifiche 3GPP NTN. LEO (Low Earth Orbit): I satelliti LEO operano a altitudini comprese tra 300 e 2.000 chilometri. Offrono bassa latenza e alta velocità di trasmissione, ma si muovono molto rapidamente rispetto alla Terra, portando a frequenti handover tra satelliti e significativi effetti Doppler. VLEO (Very Low Earth Orbit): VLEO si riferisce a satelliti sperimentali progettati per operare a altitudini inferiori a 300 chilometri. Dovrebbero raggiungere una latenza ultra-bassa, ma affrontano significative sfide atmosferiche. HAPS (High Altitude Platform Station): Gli HAPS operano tipicamente a altitudini comprese tra 20 e 50 chilometri. Le piattaforme HAPS includono: droni a energia solare, palloni e dirigibili. I sistemi High Altitude Platform (HAPS) possono fungere da stazioni base NR, relay o potenziatori di copertura e, rispetto ai satelliti, hanno caratteristiche quasi statiche e una latenza significativamente inferiore.   3. Accesso Wireless (Terminologia) NTN gNB: Questa è una stazione base 5G (NR) specificamente modificata per l'implementazione non terrestre. A seconda dell'architettura, l'NTN gNB può essere completamente ospitato su un satellite o HAPS, parzialmente distribuito nello spazio e parzialmente a terra, o interamente basato a terra con il satellite che funge da relay. La divisione funzionale tra spazio e terra è una scelta progettuale chiave. Payload trasparente o architettura bent-pipe: In un payload trasparente o architettura bent-pipe, il satellite non esegue l'elaborazione in banda base. Questa architettura mira a semplificare la progettazione dei satelliti, ma il suo funzionamento dipende fortemente dalla disponibilità di infrastrutture terrestri e collegamenti di alimentazione; il payload di trasmissione esegue le seguenti funzioni: Ricezione dei segnali a radiofrequenza dall'apparecchiatura utente (UE) Esecuzione dello spostamento e dell'amplificazione della frequenza Inoltro alla stazione base a terra (gNB) tramite il collegamento di alimentazione Payload rigenerativo: Esegue parte o tutta l'elaborazione di Layer 1 e Layer 2 sul satellite. In questo modello, il satellite stesso trasporta la funzionalità gNB. Questa architettura riduce la latenza del collegamento di alimentazione, migliora la scalabilità e consente il processo decisionale localizzato. Tuttavia, i payload rigenerativi aumentano la complessità e il costo del satellite.   4. Collegamenti NTN Collegamento di servizio: Si riferisce specificamente alla connessione wireless tra l'apparecchiatura utente (UE) e la piattaforma NTN (satellite o piattaforma ad alta quota). Utilizza la forma d'onda dell'interfaccia aerea NR adatta per grandi raggi di cella e avanzamento temporale esteso. Diagramma del collegamento di servizio 5G NTN, collegamento inter-satellite, collegamento di alimentazione e integrazione della rete terrestre. Collegamento di alimentazione: Questo collega il satellite alla stazione di terra gateway, che si interfaccia con la rete core 5G. I collegamenti di alimentazione operano tipicamente a frequenze più elevate e richiedono collegamenti di backhaul ad alta capacità. Collegamento inter-satellite (ISL): Supporta la comunicazione diretta tra satelliti, consentendo ai dati di essere instradati nello spazio senza il coinvolgimento diretto delle stazioni terrestri. ISL migliora la resilienza della rete e riduce la latenza end-to-end.   5. Architettura di rete Stazione terrestre gateway: La stazione terrestre gateway funge da interfaccia tra il sistema satellitare e la rete core 5G. Collega il collegamento di alimentazione e svolge un ruolo cruciale nella mobilità e nella continuità della sessione. 5GC che supporta NTN: Da una prospettiva di protocollo, la rete core 5G (5GC) rimane in gran parte invariata. I miglioramenti si concentrano principalmente su: supporto della lunga latenza, gestione di celle di grandi dimensioni e ottimizzazione delle procedure di elaborazione per le modalità idle e connected. D2D NTN (Direct-to-Device): L'apparecchiatura utente (UE) comunica direttamente con satelliti/piattaforme ad alta quota (HAPS) senza accesso terrestre intermedio. Architettura ibrida NTN-TN: NTN integra la rete terrestre, utilizzata per il fallback, l'offload o l'estensione della copertura. NTN basato su relay: Satelliti o piattaforme ad alta quota (HAPS) fungono da nodi relay tra l'apparecchiatura utente (UE) e la rete terrestre.

Nell'accesso casuale competitivo, dopo che un terminale (UE) riceve un messaggio RAR e invia una richiesta per l'istituzione della connessione RRC, la ricezione del permesso di stabilire la connessione è cruciale per determinare il successo della competizione. Nello scenario NTN, la durata del timer di risoluzione della contesa presenta un'altra sfida per il terminale (UE).   I. Sfide del timer:Durante il processo RACH, dopo che il terminale (UE) invia la richiesta di connessione RRC MSG3, attende il messaggio di risoluzione della contesa MSG4 per determinare se il suo tentativo di accesso casuale ha avuto successo. La durata per la quale l'UE ascolta MSG4 è controllata da ra-ContentionResolutionTimer – questo timer si avvia immediatamente dopo l'invio di MSG3. Nei sistemi NTN, la distanza tra l'UE e la stazione base satellitare è molto maggiore, con conseguenti ritardi di andata e ritorno significativamente più elevati rispetto ai sistemi terrestri. Sebbene il valore massimo configurabile del ra-ContentionResolutionTimer possa teoricamente coprire questi ritardi più lunghi, questo approccio è inefficiente e può consumare inutilmente energia sull'UE. NTN richiede tipicamente un funzionamento efficiente dal punto di vista energetico, soprattutto in applicazioni remote o con batteria limitata. Pertanto, le impostazioni predefinite del ra-ContentionResolutionTimer devono essere regolate per adattarsi meglio ai ritardi di propagazione NTN preservando al contempo l'energia dell'UE.   II. Soluzione potenziale: Una soluzione è quella di introdurre un offset per l'avvio del ra-ContentionResolutionTimer nello scenario NTN. Il timer non si avvierà immediatamente dopo la trasmissione di MSG3, ma solo dopo un periodo di offset che tiene conto del ritardo di andata e ritorno previsto in NTN. Questa regolazione assicura che il timer sia attivo solo durante il periodo di tempo in cui si prevede di ricevere MSG4; allineando il timer con il ritardo specifico di NTN, l'UE può evitare monitoraggi inutili durante i periodi in cui è improbabile che MSG4 arrivi. Ciò consente di risparmiare energia e garantisce la compatibilità con la latenza più lunga di NTN. I vantaggi della regolazione del timer basata sull'offset includono:   Efficienza energetica: L'UE monitora solo quando è effettivamente probabile che arrivi un messaggio, riducendo così il consumo energetico non necessario. Adattabilità a diverse orbite: L'offset può essere configurato in base al tipo di NTN (GEO o LEO), poiché il ritardo di propagazione differisce significativamente tra questi sistemi. Scalabilità: Questo metodo può adattarsi a NTN di diverse scale e caratteristiche di ritardo di propagazione senza richiedere modifiche significative al processo standard di risoluzione dei conflitti. Robustezza: L'allineamento del timer con il ritardo effettivo impedisce al timer di risoluzione dei conflitti di scadere prematuramente, il che potrebbe altrimenti portare a ritrasmissioni o guasti inutili nella comunicazione NTN.

  Nel sistema 5G, laAMFè responsabile non solo dell'accesso al terminale (UE) e della gestione della mobilità, ma anche dell'elaborazione e della notifica alle altre unità delle richieste di servizio al terminale (UE) e della trasmissione dei dati.I punti chiave dell'interazione con le reti correlate durante questo processo sono i seguenti::   I. L'AMFè responsabile della selezione delle SMF secondo le procedure descritte al punto 6.3.2A tal fine, essa ottiene i dati di abbonamento dall'UDM, come definito in tale clausola.ottiene la rete di servizio dinamicaUE-AMBR(facoltativo) dal PCF; poi lo invia al (R) AN come definito al punto 5.7.2L'interazione AMF-SMF che supporta la LADN è definita al punto 5.6.5.   Per supportare la fatturazione e soddisfare i requisiti normativi (NPLI (Network Provided Location Information) come definito nel TS 23.228 [15]) relativi all'istituzione di chiamate vocali IMS,modifica e rilascio o trasferimento SMS, si applicano le seguenti disposizioni:   Se l'AMF è in possesso del PEI dell'UE durante l'istituzione della sessione PDU, l'AMF fornisce il PEI all'SMF. Quando l'AMF inoltra segnalazioni UL NAS o N2 a una NF pari (come SMF o SMSF) o durante l'attivazione della connessione UP della sessione PDU, fornisce tutte le informazioni sulla posizione dell'utente ricevute dalla 5G-AN,nonché il tipo di accesso AN (3GPP-non 3GPP) della segnalazione UL NAS o N2 ricevuta. L'AMF fornirà anche il fuso orario UE corrispondente, oltre a soddisfare i requisiti normativi (ad esempio, fornire le informazioni di localizzazione fornite dalla rete (NPLI) come definito nel TS 23.228 [15]);quando il metodo di accesso non è 3GPP, se l'UE è ancora connessa alla stessa AMF per l'accesso 3GPP (vale a dire che le informazioni sulla posizione dell'utente sono valide),l'AMF può anche fornire le ultime informazioni conosciute sull'ubicazione dell'utente di accesso 3GPP e il suo periodo di validità.   II.Il SMF Il PCF può inoltre fornire informazioni sulla posizione dell'utente, il tipo di accesso e il fuso orario UE.FPCpuò ottenere queste informazioni dal SMF per fornire NPLI alle applicazioni che hanno richiesto NPLI (come IMS).   Per l'accesso 3GPP: Cell ID, anche se l'AMF riceve l'ID della cella primaria dal nodo RAN ausiliario in NG-RAN, l'AMF include solo l'ID della cella primaria. Per l'accesso non affidabile non 3GPP: l'indirizzo IP locale utilizzato dall'UE per connettersi al N3IWF e (se viene rilevato NAT) il numero di porta sorgente UDP (facoltativo).   III.Confidabili non 3GPP   Per l'accesso affidabile non 3GPP:TNAP/TWAPIdentificatore, l'indirizzo IP locale utilizzato dalUE/N5CWdispositivo di connessione alTNGF/TWIF, e (se NAT viene rilevato) il numero di porta sorgente UDP (facoltativo).TNGFutilizzando WLAN basato suIEEE 802.11L'identificatore TNAP dovrebbe includere l'SSID del punto di accesso al quale è collegato l'UE.Identificatore TNAPdeve contenere almeno uno dei seguenti elementi, salvo diversa indicazione dellaTWANpolitica dell'operatore: BSSID (vedi IEEE Std 802.11-2012 [106]); Informazioni sull'indirizzo del TNAP al quale è collegata l'UE.   IV.Il...Identificatore TWAPdeve includere l'SSID del punto di accesso al quale è collegato il NC5W; salvo diversa indicazione nella politica dell'operatore TWAN,l'identificatore TWAP deve anche contenere almeno uno dei seguenti elementi:: BSSID (vedi IEEE Std 802.11-2012 [106]); Informazioni sull'indirizzo del TWAP al quale è collegata l'UE.   In aggiunta: Molti TNAP/TWAP possono utilizzare lo stesso SSID e il solo SSID potrebbe non fornire informazioni sulla posizione, ma può essere sufficiente per la fatturazione. Si presume che il BSSID associato al TNAP/TWAP sia statico.   V.Informazioni sulla posizione dell'utente perAccesso W-5GANè definito nella norma TS 23.316 [84].Quando l'SMF riceve una richiesta di comunicazione delle informazioni sulla rete di accesso e non sono necessarie operazioni da eseguire sulla 5G-AN o UE (ad esempio,non è necessario creare/aggiornare/modificare flussi QoS)L'interazione tra l'AMF e l'SMF per l'inserimento, il trasferimento o la rimozione dell'I-SMF in una sessione PDU è descritta nella sezione 5..34.

  Nel sistema 5G (NR), AMF e SMF sono due unità funzionali di rete core indipendenti. Sono direttamente connesse tramite l'interfaccia N11; il terminale 5G (UE) si connette a loro direttamente o indirettamente tramite le interfacce N1, N2, N3, N4 e N11, e le informazioni scambiate sono le seguenti:   I. Messaggi scambiati con l'SMF tramite l'interfaccia N1 includono: Un singolo punto di terminazione N1 si trova nell'AMF; l'AMF inoltra le informazioni NAS relative alla gestione della sessione (SM) all'SMF in base all'ID della sessione PDU nel messaggio NAS. I successivi scambi SM NAS (ad esempio, le risposte ai messaggi SM NAS) ricevuti dall'AMF tramite l'accesso (ad esempio, accesso 3GPP o non-3GPP) vengono trasmessi tramite lo stesso accesso. Il PLMN di servizio assicura che i successivi scambi SM NAS (ad esempio, le risposte ai messaggi SM NAS) ricevuti dall'AMF tramite l'accesso (ad esempio, accesso 3GPP o non-3GPP) vengano trasmessi tramite lo stesso accesso. L'SMF gestisce la parte di gestione della sessione della segnalazione NAS scambiata con l'UE. L'UE può avviare l'istituzione della sessione PDU solo nello stato RM-REGISTERED. Quando viene selezionato un SMF per servire una specifica sessione PDU, l'AMF deve assicurare che tutta la segnalazione NAS relativa a quella sessione PDU sia gestita dalla stessa istanza SMF. Dopo l'istituzione della sessione PDU, l'AMF e l'SMF memorizzano il tipo di accesso associato a quella sessione PDU.   II. Messaggi scambiati con l'SMF tramite l'interfaccia N11 includono: L'AMF segnala la raggiungibilità dell'UE all'SMF in base all'abbonamento dell'SMF, includendo: informazioni sulla posizione dell'UE rispetto all'area di interesse indicata dall'SMF. L'SMF indica all'AMF quando la sessione PDU viene rilasciata. Dopo l'istituzione della sessione PDU, l'AMF memorizza l'identificatore dell'SMF che serve l'UE e l'SMF memorizza l'identificatore dell'AMF che serve l'UE, incluso il set AMF. Quando si tenta di connettersi all'AMF che serve l'UE, l'SMF potrebbe dover applicare il comportamento descritto nella Sezione 5.21 per "altri CP NF".   III​. Messaggi scambiati con l'SMF tramite l'interfaccia N2 includono: Una certa segnalazione N2 (ad esempio, la segnalazione relativa al handover) può richiedere l'azione congiunta dell'AMF e dell'SMF. In questo caso, l'AMF è responsabile di garantire il coordinamento tra l'AMF e l'SMF. L'AMF può inoltrare la segnalazione SM N2 all'SMF corrispondente in base all'ID della sessione PDU nella segnalazione N2. L'SMF dovrebbe fornire il tipo di sessione PDU e l'ID della sessione PDU all'NG-RAN in modo che l'NG-RAN possa applicare l'appropriato meccanismo di compressione dell'header ai pacchetti di diversi tipi di PDU. Vedere TS 38.413 [34] per i dettagli.   IV. Messaggi di interazione dell'interfaccia N3 con l'SMF includono: L'attivazione e la disattivazione selettive delle connessioni UP della sessione PDU esistenti sono definite nella clausola 5.6.8 di TS 23.501.   V. Messaggi di interazione dell'interfaccia N4 con l'SMF includono: Quando l'UPF apprende che un UE ha ricevuto dati in downlink ma non ci sono informazioni sul tunnel N3 in downlink, l'SMF interagirà con l'AMF per avviare una procedura di richiesta di servizio attivata dalla rete. In questo caso, se l'SMF apprende che l'UE è irraggiungibile, o che l'UE è raggiungibile solo per i servizi di priorità normativa, e la sessione PDU non è per i servizi di priorità normativa, l'SMF non dovrebbe inviare una notifica di dati in downlink all'AMF;