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  Il UPF (User Plane Function) è una delle unità più importanti nel 5GC. È un'unità chiave con cui la Radio Network (RAN) interagisce durante la trasmissione dei dati PDU. L'UPF è anche un'evoluzione di CUPS (Control Plane and User Plane Separation), responsabile dell'ispezione, del routing e dell'inoltro dei pacchetti all'interno dei flussi QoS nelle politiche di sottoscrizione. Utilizza i modelli SDF inviati dall'SMF tramite l'interfaccia N4 per applicare le regole di traffico uplink (UL) e downlink (DL). Quando il servizio termina, allocherà o terminerà il flusso QoS nella sessione PDU; l'ordine di utilizzo dell'aggiornamento e dell'eliminazione della sessione dell'interfaccia UPF è il seguente; si prega di fare riferimento all'ordine di utilizzo dell'interfaccia UPF (protocollo) e della chiamata terminale in 5G.   I. Modifica della sessione Il flusso QoS specifico del terminale viene allocato tramite il processo di modifica della sessione PDU; il flusso QoS dedicato aggiuntivo supporta il traffico con requisiti QoS più elevati (come traffico voce, video, giochi, ecc.); l'applicazione della modifica della sessione (aggiornamento) in UPF è mostrata nella Figura (1); Figura 1. Ordine di utilizzo dell'interfaccia UPF per la modifica (aggiornamento) della sessione del terminale in 5G   [6] N4 elabora la richiesta di modifica della sessione [6] Rimuovi PDR esistente [6] Aggiorna PDR [6] Aggiorna FAR [6] Aggiorna URR [6] Aggiorna QER [6] Aggiorna BAR [6] Imposta il nodo GTP [6] Imposta N3 TEID e QFI [6] [7] PFCP invia la risposta di modifica della sessione [5] N4 costruisce la risposta di modifica della sessione [5] Richiesta PFCP accettata [5] Buffer PDR inizializzato [5] PDR è stato creato [6] Invia i pacchetti di dati memorizzati nel buffer a gnB (se necessario) II. Eliminazione della sessione Quando la sessione del servizio terminale termina, il flusso QoS verrà allocato o terminato nella sessione PDU. L'ordine di utilizzo dell'eliminazione della sessione nell'interfaccia UPF è il seguente: Figura 2. Ordine di utilizzo dell'interfaccia correlato all'eliminazione del terminale 5G UPF   [6] N4 elabora la richiesta di eliminazione della sessione [6][7] PFCP invia la richiesta di eliminazione della sessione [5][1] Report completo sullo stato di utilizzo URR della sessione [1] Timestamp dell'ultimo report [1] Attivazione temporale [1] Report del periodo di validità della quota [1] Attivazione della capacità [1] Report della quota di capacità [5][1] Snapshot URR della sessione UPF (byte totali, pacchetti di dati totali, inclusi uplink e downlink) [6][1] Eliminazione della sessione UPF [1] Account URR della sessione UPF, tutta l'eliminazione: eliminazione del periodo di validità, eliminazione del tempo della quota, eliminazione del tempo della soglia. [13]PDR tutti eliminati [13]FAR tutti eliminati [13]URR tutti eliminati [14]QER tutti eliminati [13]BAR tutti eliminati [13]Da SEID

Funzione del Piano Utente(UPF) è una delle Funzioni di Rete (NFs) più importanti nella rete core 5G. È la seconda funzione di rete con cui l'NR RAN interagisce durante i flussi PDU. UPF è un'evoluzione di CUPS (Separazione del Piano di Controllo dal Piano Utente), specificamente responsabile dell'ispezione, del routing e dell'inoltro dei pacchetti all'interno dei flussi QoS nelle politiche di sottoscrizione. Utilizza anche i modelli SDF inviati dall'SMF tramite l'interfaccia N4 per applicare le regole di traffico UL (Uplink) e DL (Downlink); quando il servizio corrispondente termina, alloca o termina i flussi QoS nella sessione PDU.   Figura 1.5G SMF e la sua interfaccia (protocollo)   I. Interfacce e protocolli UPF includono i seguenti: N4[5] Dopo che il piano utente è stato stabilito, il contesto di gestione della sessione e i parametri necessari vengono trasmessi dal single-mode fiber (SMF) alla funzione del piano utente (UPF). PFCP[7] Qualsiasi comunicazione tra SMF e UPF è gestita dal protocollo di inoltro pacchetti PFCP (protocollo di controllo); è uno dei protocolli principali che separano il piano utente e il piano di controllo. GTP[3] Il protocollo di tunneling GPRS (GTP) è responsabile di fornire l'interconnessione senza soluzione di continuità e trasportare il traffico tra utenti in roaming o domestici e le interfacce di rete chiave in 4G, NSA (5G non-standalone), SA (5G standalone) e architetture di mobile edge computing. In 5G, i tunnel GTP vengono utilizzati anche per l'interfaccia N9. II. Flusso di chiamata (Stabilimento della sessione e inizializzazione UPF) Durante lo stabilimento della sessione PDU, l'SMF si connette all'UPF tramite PFCP (interfaccia N4). Questa sessione PFCP trasporta un modello SDF contenente informazioni come PDR, QFI, URR e FAR. L'UPF allocherà un flusso QoS predefinito (non-GBR) durante lo stabilimento iniziale della sessione.   III. Sequenza di utilizzo dell'interfaccia di chiamata del terminale (UE) [6] N4 elabora la richiesta di stabilimento della sessione [6] PFCP elabora la creazione del PDR [6] [12] Controlla il PDI esistente del PDR [6] [12] Controlla il TEID [6] [12] Controlla l'interfaccia sorgente [6] [12] Controlla l'ID filtro SDF precedente [6] [12] Imposta tutti i flag del filtro: BID, FL, SPI, TTC, FD [6] PFCP elabora la creazione del FAR [6] Crea URR [6] Crea BAR [6] Crea QRR [6] Imposta N3 TEID e QFI [4] Inizializzazione UPF [4] Inizializzazione del contesto PFCP [1] Inizializza il contesto UPF [1] Imposta le caratteristiche funzionali del piano utente: FTUP, EMPU, MNOP, VTIME, Lunghezza attributo UPF [6] [7] Risposta di stabilimento della sessione [5] N4 crea la risposta di stabilimento della sessione [5] ID nodo [5] Richiesta PFCP accettata [5] F-SEID [5] Esistenza PDR controllata [5] PFCP crea messaggio FTUP: La funzione UP supporta l'allocazione/rilascio di F-TEID. EMPU: La funzione UP supporta l'invio di pacchetti di fine file. MNOP: La funzione UP supporta la misurazione del numero di pacchetti nell'URR, che viene eseguita tramite il flag "Misura il numero di pacchetti in URR". MNOP (Misurazione del conteggio dei pacchetti): Quando impostato su "1", indica che nelle misurazioni basate sul flusso, oltre alla misurazione in byte, viene richiesto anche il numero di pacchetti uplink/downlink/totale trasmessi. VTIME: La funzionalità UP supporta la funzionalità del periodo di validità della quota. Se la funzionalità UP supporta la funzionalità VTIME, richiede alla funzionalità UP di inviare un rapporto sull'utilizzo dopo la scadenza del periodo di validità. Dopo la scadenza del periodo di validità della quota, se i pacchetti di dati vengono ricevuti sull'UPF, l'UPF dovrebbe interrompere l'inoltro dei pacchetti di dati o consentire solo l'inoltro di traffico del piano utente limitato, a seconda della politica dell'operatore nella funzionalità UP. Abbreviazioni: FL: Flow Tag TTC: TOS (Traffic Category) SPI: Security Parameter Index FD: Flow Description BID: Bidirectional SDF Filter

1. In un sistema 5G, una funzione di SMF (Session Management Function) è quella di essere responsabile della trasmissione delle informazioni del piano di controllo utente (CP); funziona con UPF per gestire il contesto rilevante delle sessioni terminali; è responsabile della creazione, dell'aggiornamento e dell'eliminazione delle sessioni e dell'assegnazione degli indirizzi IP a ciascuna sessione PDU, fornendo tutti i parametri e supportando varie funzioni di UPF; l'interfaccia tra SMF e altri elementi di rete è mostrata in Figura (1).   *Figura 1. Diagramma schematico della connessione SMF con altri elementi di rete (le linee continue nella figura rappresentano le connessioni fisiche e le linee tratteggiate rappresentano le connessioni logiche).   II. I protocolli applicativi in SMF includono: PFCP[2]: Tutta la comunicazione tra SMF e UPF è gestita da PFCP (Packet Forwarding Control Protocol); è uno dei principali protocolli che separano il piano utente e il piano di controllo. UDP[3]: User Datagram Protocol, un protocollo di livello di trasporto che fornisce l'indirizzamento delle porte di origine e di destinazione per il multiplexing/demultiplexing di applicazioni di livello superiore. Questo protocollo è responsabile della trasmissione dei dati tra gNB e UPF. SBI[4] (Service-Based Interface): Questo è un metodo di comunicazione basato su API tra funzioni di rete.   III. Flusso di chiamata della sessione terminale Durante l'istituzione della sessione terminale 5G: Innanzitutto, l'SMF si registra con l'NRF per individuare altre funzioni di rete. Se un utente desidera accedere ai servizi dati 5G, è necessario stabilire una sessione PDU con la rete. L'UE invia una richiesta di stabilimento della sessione PDU alla rete principale (ovvero, l'AMF). L'AMF seleziona il miglior SMF nella rete per mantenere le informazioni relative alla sessione. Dopo aver selezionato il miglior SMF, richiede all'SMF di creare un contesto SM. L'SMF ottiene i dati di sottoscrizione SM dall'UDM e genera un contesto M. Quindi, l'SMF e l'UPF avviano il processo di stabilimento della sessione PFCP e impostano i valori predefiniti per i parametri relativi alla sessione. Infine, l'AMF invia le informazioni sulla sessione al gNB e all'UE per stabilire il valore della sessione PDU predefinita.   L'interfaccia di stabilimento della sessione utilizza (sequenziale) il contenuto del messaggio: [22] Invia registrazione NF [22] Riprova l'invio della registrazione NF [6] Imposta il file di configurazione NF [22] Invia servizio di scoperta NF AMF [5] Elabora la richiesta di stabilimento della sessione PDU [4] Crea il rifiuto di stabilimento della sessione PDU GSM [30] Invia il rifiuto di stabilimento della sessione PDU [28] HTTP POST contesto SM - Ricevi Crea contesto SM [31] Elabora la creazione del contesto SM della sessione PDU [22] Invia scoperta NF UDM [27] Ottieni contesto SM [10] Crea/Imposta dati creati [2] Inizializza il contesto SMF [2] Ottieni informazioni DNN [4] Crea l'accettazione dello stabilimento della sessione PDU GSM [22] Invia scoperta NF PCF [10] Selezione PCF [24] Invia creazione di associazione di policy SM [29] Policy SM nella decisione dell'applicazione [16] Crea elenco UPF per la selezione [16] Ordina l'elenco UPF per nome [16] Seleziona UPF e assegna IP UE [15] Seleziona UPF per DNN [16] Ottieni il nome UPF per IP [16] Ottieni ID nodo UPF per nome [16] Ottieni nodo UPF per IP [16] Ottieni ID UPF per IP [18] Costruisci la richiesta di stabilimento dell'associazione PFCP [17] Elabora la richiesta di stabilimento dell'associazione PFCP [19] Invia la richiesta di stabilimento dell'associazione PFCP [18] Costruisci la richiesta di stabilimento della sessione PFCP [19] Invia la richiesta di stabilimento della sessione PFCP [20] Invia richiesta PFCP [18] PFCP crea PDR, FAR, QER, BAR [10] Aggiungi PDR alla sessione PFCP [13] [16] Genera percorso dati predefinito [16] Genera percorso dati [15] Aggiungi percorso dati [15] Genera identificatore dell'apparecchiatura terminale (TEID) [2] [10] Assegna identificatore dell'apparecchiatura di sistema locale (SEID) [10] Seleziona la regola della sessione [15] Seleziona i parametri UPF [15] Aggiungi PDR, FDR, BAR, QER [29] Elabora la regola della sessione [3] Attiva il tunnel e PDR [3] Attiva il tunnel uplink/downlink [16] Seleziona la sorgente del percorso uplink [30] Attiva la sessione UPF [30] Stabilisci la sessione PFCP [18] Crea la risposta di stabilimento della sessione PFCP [19] Invia la risposta di stabilimento della sessione PFCP [20] Invia risposta PFCP [18] Crea la risposta di stabilimento dell'associazione PFCP [19] Invia la risposta di stabilimento dell'associazione PFCP [2] Ottieni informazioni sul piano utente [16] Ottieni il percorso del piano utente predefinito tramite DNN e UPF [3] Ottieni ID UPF, IP del nodo, UL PDR, UL FAR [3] Copia il primo nodo del percorso dati [25] Ottieni informazioni sulla sessione PDU UE tramite HTTP [15] Ottieni l'interfaccia per ottenere informazioni sull'interfaccia UPF [15] Ottieni il nodo UPF tramite ID nodo [15] Ottieni IP UPF, ID, ID PDR, ID FAR, ID BAR, ID QER [2] Ottieni il pool del percorso predefinito UE [30] Notifica all'UE - invia tutti i percorsi dati a UPF e invia i risultati all'UE [10] Invia l'indirizzo PDU a NAS [12] Crea nodo del percorso dati UE [2] Inizializza il routing UE SMF [7] Crea la trasmissione della richiesta di stabilimento delle risorse della sessione PDU [8] Gestione della trasmissione dell'errore di stabilimento delle risorse della sessione PDU [8] Gestione della trasmissione della risposta di stabilimento delle risorse della sessione PDU  

In un sistema 5G, quando l'interfaccia NG o alcune parti dell'interfaccia NG necessitano di essere ripristinate, il nodo NG-RAN verrà notificato; quando l'AMF elabora un sovraccarico, un messaggio di sovraccarico verrà inviato anche al nodo NG-RAN per notificare al gNB di avviare il processo di gestione del carico; le definizioni specifiche di questi messaggi sono le seguenti:   1. Reset NG i messaggi vengono inviati dai nodi NG-RAN e AMF per richiedere il ripristino dell'interfaccia NG o di alcune sue parti.   Direzione del messaggio: Nodo NG-RAN → AMF e AMF → Nodo NG-RAN   2. Il messaggio di riconoscimento NG RESET viene inviato congiuntamente dal nodo NG-RAN e dall'AMF in risposta al messaggio NG RESET.   Direzione del messaggio: Nodo NG-RAN → AMF e AMF → Nodo NG-RAN   3. Messaggio di conferma NG RESET: Questo messaggio viene inviato congiuntamente dal nodo NG-RAN e dall'AMF in risposta al messaggio NG RESET.   Direzione del messaggio: Nodo NG-RAN → AMF e AMF → Nodo NG-RAN   4. Messaggi di indicazione di errore vengono inviati dai nodi NG-RAN e AMF per indicare che è stato rilevato un errore nel nodo.   Direzione del messaggio: Nodo NG-RAN → AMF e AMF → Nodo NG-RAN 5. Il messaggio di avvio del sovraccarico viene inviato dall'AMF per indicare al nodo NG-RAN che l'AMF è sovraccarico.   Direzione del messaggio: AMF → Nodo NG-RAN   6. Il messaggio di arresto del sovraccarico viene inviato dall'AMF per indicare che l'AMF non è più sovraccarico.   Direzione del messaggio: AMF → Nodo NG-RAN      

AMF (Access and Mobility Management Function) è un'unità funzionale del piano di controllo (CU) nella rete centrale 5G (CN). Gli elementi della rete radio (gNodeB) devono connettersi all'AMF prima di poter accedere a qualsiasi servizio 5G. La connessione tra AMF e altre unità nel sistema 5G è mostrata nella figura sottostante.     *Figura 1. Diagramma schematico della connessione AMF ed elemento di rete 5G (le linee continue nella figura rappresentano le connessioni fisiche e le linee tratteggiate rappresentano le connessioni logiche)   I. Funzioni di interfaccia AMF N1[2]:L'AMF ottiene tutte le informazioni relative alla connessione e alla sessione dall'UE tramite l'interfaccia N1. N2[3]:La comunicazione tra l'AMF e il gNodeB relativa all'UE, così come la comunicazione non relativa all'UE, viene condotta tramite questa interfaccia. N8:Tutte le regole di policy specifiche dell'utente e dell'UE, i dati di sottoscrizione relativi alla sessione, i dati utente e qualsiasi altra informazione (come i dati esposti ad applicazioni di terze parti) sono memorizzati nell'UDM e l'AMF ottiene queste informazioni tramite l'interfaccia N8. N11[4]:L'interfaccia N11 rappresenta i trigger per l'AMF per aggiungere, modificare o eliminare sessioni PDU sul piano utente. N12:L'AMF simula un AUSF all'interno della rete centrale 5G e fornisce servizi all'AMF tramite l'interfaccia N12 basata su AUSF. La rete 5G rappresenta un'interfaccia basata sui servizi, focalizzata sull'AUSF e sull'AMF. N22:L'AMF seleziona la migliore funzione di rete (NF) nella rete utilizzando l'NSSF. L'NSSF fornisce informazioni sulla posizione della funzione di rete all'AMF tramite l'interfaccia N22. SBI[8]:L'interfaccia basata sui servizi è una comunicazione basata su API tra le funzioni di rete.   II. Protocolli applicativi AMF NAS[5]:In 5G, NAS (Non-Access Layer Protocol) è il protocollo del piano di controllo sull'interfaccia radio (interfaccia N1) tra l'UE e l'AMF; è responsabile della gestione del contesto relativo alla mobilità e alla sessione all'interno del 5GS (sistema 5G). NGAP[6]:NGAP (Next Generation Application Protocol) è un protocollo del piano di controllo (CP) utilizzato per la comunicazione di segnalazione tra il gNB e l'AMF. È responsabile della gestione dei servizi relativi all'UE e dei servizi non relativi all'UE. SCTP[7]:Il Protocollo di Trasmissione per il Controllo del Flusso (SCTP) garantisce la trasmissione dei messaggi di segnalazione tra l'AMF e il nodo 5G-AN (interfaccia N2). Messaggi ITTI[9]:Interfaccia inter-task utilizzata per inviare messaggi tra le attività.   III. Flusso di chiamata - Registrazione e Deregistrazione UE (Passaggi) L'AMF deve prima registrarsi con l'NRF per identificare e comunicare con la Network Function Location. Quando l'UE si accende, passa attraverso un processo di registrazione. L'AMF elabora la registrazione e quindi riceve il messaggio NAS UE iniziale e la richiesta di registrazione. Questo messaggio viene utilizzato per creare un'identità AMF per l'UE. Quindi, l'AMF controlla l'AMF con cui l'UE si è registrato l'ultima volta. Se l'indirizzo del vecchio AMF viene trovato con successo, il nuovo AMF recupererà tutti i contesti UE e avvierà una procedura di deregistrazione per il vecchio AMF. Il vecchio AMF richiede di rilasciare il contesto SM dall'SMF e il contesto UE dal gNB.   IV. Autenticazione e Autorizzazione del Terminale Se il nuovo AMF non rileva alcuna traccia del vecchio AMF, avvia il processo di autorizzazione e autenticazione con l'UE. Gestisce il processo di verifica dell'identità e richiede un vettore di autenticazione dall'AMF. Quindi invia una richiesta di autenticazione all'UE per impostare una chiave di sicurezza e selezionare un algoritmo di sicurezza per il canale, garantendo così una trasmissione sicura dei dati. L'AMF controlla tutti i canali di trasmissione downlink/uplink NAS utilizzati per la comunicazione.

Man mano che le reti di comunicazione mobile diventano sempre più complesse, l'ottimizzazione delle prestazioni e il miglioramento dell'esperienza utente sono cruciali per gli operatori. In precedenza, gli ingegneri di ottimizzazione si affidavano principalmente ai drive test per eseguire misurazioni (fisiche) della rete al fine di comprendere e controllare la copertura e le prestazioni wireless. Tuttavia, questo metodo di test è costoso, richiede tempo e non è sempre completo.   I. Minimum Drive Testing (MDT)è un metodo di misurazione della rete wireless progettato da 3GPP per le reti di comunicazione mobile. MDT consente alla rete di raccogliere dati effettivi sulle prestazioni direttamente dal lato User Equipment (UE), riducendo così la necessità di drive test manuali. È specificamente diviso inLogged MDTeImmediate MDT(iMDT).   II. Immediate MDT, come definito in 3GPP, si riferisce alla segnalazione in tempo reale dei dati sulle prestazioni della rete da parte dell'apparecchiatura terminale (UE) durante una sessione di connessione radio. A differenza di Logged MDT, che memorizza i dati sul dispositivo per un successivo caricamento, Immediate MDT invia i risultati delle misurazioni alla rete, consentendo agli operatori di:   Identificare i problemi di rete come i guasti del collegamento radio (RLF) in tempo reale. Raccogliere dati in posizioni specifiche durante la sessione in tempo reale. Migliorare le prestazioni dell'utente in tempo reale.   III. Punti chiave di Immediate MDTIl processo di Immediate MDT durante una sessione di connessione tra l'UE e la rete include principalmente: Configurazione MDT:L'UE ottiene la configurazione MDT dalla rete. Questa configurazione specifica quali tipi di dati devono essere raccolti (ad esempio, RSRP, RSRQ, SINR o eventi di chiamata). Temporizzazione della misurazione:In uno stato connesso, l'UE esegue periodicamente misurazioni in base alle condizioni specificate. I parametri di misurazione possono includere l'intensità del segnale, le metriche di qualità e i dati sulla posizione. Zone morte di copertura e guasti del collegamento radio (RLF):Se l'UE si trova in una zona morta di copertura, può verificarsi un RLF, che richiede al processo MDT di registrare l'intensità del segnale e la posizione per ulteriori analisi. Logger e indicazione RLF:Durante un evento RLF, l'UE registra informazioni chiave come l'intensità del segnale e le coordinate della posizione. Dopo che la connessione RRC è stata ristabilita, viene creata e inviata un'indicazione del log RLF. Ristabilimento e segnalazione:L'UE deve ristabilire la connessione RRC per riconnettersi. Dopo la riconnessione RRC, l'UE invia l'indicazione del log RLF insieme alle informazioni registrate. Questo aiuta la rete a identificare la posizione e la causa dell'RLF, il che è molto utile per l'ottimizzazione della rete.

I. Notifica delle risorse della sessione PDU (PDU SESSION RESOURCE NOTIFY) è una notifica del sistema 5G all'elemento di rete centrale AMF che un flusso QoS o una sessione PDU stabilita per un terminale specifico (UE) è stata rilasciata, non è più in esecuzione o è in fase di riesecuzione da un nodo NG-RAN controllato da una notifica di richiesta. Questa procedura viene utilizzata anche per notificare al nodo NG-RAN i parametri QoS che non sono stati accettati con successo durante la procedura di richiesta di handover del percorso. L'intera procedura utilizza la segnalazione relativa all'UE.   II. Notifica di successo delle risorse della sessione PDU: Come mostrato nella Figura 8.2.4.2-1, l'operazione di successo delle risorse della sessione PDU viene avviata dal nodo GN-RAN.     III. Informazioni chiave per la notifica delle risorse della sessione PDUinclude:   Il nodo NG-RAN avvia questo processo inviando un messaggio di notifica delle risorse della sessione PDU. Il messaggio PDU SESSION RESOURCE NOTIFY deve contenere informazioni sulle risorse della sessione PDU o sui flussi QoS che sono stati rilasciati, non sono più in esecuzione o sono stati rieseguiti dal nodo NG-RAN. Per ogni sessione PDU in cui alcuni flussi QoS sono stati rilasciati, non sono più in esecuzione o sono stati rieseguiti dal nodo NG-RAN, deve essere incluso un IE di trasporto della notifica delle risorse della sessione PDU, contenente: Un elenco di flussi QoS rilasciati dal nodo NG-RAN (se presenti) nell'IE elenco di rilascio del flusso QoS. Se nessun altro flusso QoS è associato al bearer esistente dopo il rilascio (ad esempio, la suddivisione della sessione PDU), il nodo NG-RAN e il 5GC dovrebbero considerare il bearer di trasporto NG-U associato come rimosso e le informazioni TNL UP NG-U associate come nuovamente disponibili. Un elenco di flussi QoS GBR che il nodo NG-RAN non esegue più o che ha rieseguito dal nodo NG-RAN (se presenti) nell'IE elenco di notifica del flusso QoS, insieme all'IE motivo della notifica. Per i flussi QoS indicati come non più soddisfatti, il nodo NG-RAN può anche indicare i set di parametri QoS alternativi che possono essere attualmente soddisfatti nell'IE Indice del set di parametri QoS corrente. Per i flussi QoS indicati come non più soddisfatti, il nodo NG-RAN può anche indicare il feedback RAN nell'IE Feedback delle caratteristiche del traffico TSC. Un elenco (se presente) di flussi QoS i cui parametri QoS sono stati aggiornati ma non possono essere accettati con successo dal nodo NG-RAN durante una richiesta di handover del percorso deve essere incluso nell'IE Elenco di feedback del flusso QoS, che può essere associato a valori che possono essere forniti. Per ogni risorsa della sessione PDU rilasciata dal nodo NG-RAN, una trasmissione di notifica delle risorse della sessione PDU rilasciata deve essere inclusa nella "IE Trasmissione rilasciata della notifica delle risorse della sessione PDU" e il motivo del rilascio deve essere incluso nella "IE Motivo". Se l'IE Indicazione di errore del piano utente è impostato su "Indicazione di errore GTP-U ricevuta", l'SMF (se supportato) dovrebbe considerare la sessione PDU rilasciata a causa della ricezione di un'indicazione di errore GTP-U tramite il tunnel NG-U, come descritto in TS 23.527. Il nodo NG-RAN (se supportato) dovrebbe segnalare le informazioni sulla posizione dell'UE nell'IE Informazioni sulla posizione dell'utente nel messaggio PDU SESSION RESOURCE NOTIFY. Dopo aver ricevuto un messaggio PDU SESSION RESOURCE NOTIFY, l'AMF dovrebbe trasmettere in modo trasparente un IE Trasferimento notifica risorse sessione PDU o un IE Trasferimento rilasciato notifica risorse sessione PDU all'SMF associato alla sessione PDU pertinente per ogni sessione PDU indicata nell'IE ID sessione PDU. Dopo aver ricevuto l'IE Trasferimento notifica risorse sessione PDU, l'SMF avvia in genere la corrispondente procedura di rilascio o modifica sul lato della rete centrale per le sessioni PDU o i flussi QoS che sono identificati come non più soddisfacenti. Per ogni sessione PDU, se il suo IE Trasferimento notifica risorse sessione PDU o IE Trasferimento rilasciato notifica risorse sessione PDU contiene un IE Informazioni sull'utilizzo RAT secondario, l'SMF dovrebbe elaborare queste informazioni in conformità con TS 23.502. Se il messaggio Notifica risorse sessione PDU contiene un IE Informazioni sulla posizione dell'utente, l'AMF dovrebbe elaborare queste informazioni in conformità con TS 23.501.

  I. UN CORESET è un Control Resource Set utilizzato nel 5G (NR). È un insieme di risorse fisiche all'interno di un'area specifica della Griglia di Risorse Downlink utilizzata per trasportare il PDCCH (DCI). Nel 5G (NR), il PDCCH è specificamente progettato per essere trasmesso all'interno di un Control Resource Set (CORESET) configurabile.   II. Posizione del PDCCHIl CORESET nel 5G è simile a una Control Region in LTE perché il suo Resource Set (RB) e l'insieme di simboli OFDM sono configurabili e ha un corrispondente spazio di ricerca PDCCH. La flessibilità della configurazione della Control Region NR, inclusi tempo, frequenza, set di parametri e punto operativo, le consente di soddisfare un'ampia gamma di scenari applicativi. Mentre i PDCCH nelle Control Region LTE sono allocati sull'intera larghezza di banda del sistema, i PDCCH NR vengono trasmessi all'interno di un'area CORESET appositamente progettata, situata in una specifica regione del dominio della frequenza, come mostrato nel diagramma sottostante.   III. 4G PDCCH e 5G PDCCH CORESET L'allocazione della frequenza in una configurazione CORESET può essere continua o discontinua. Una configurazione CORESET si estende su 1-3 simboli OFDM consecutivi nel tempo. Gli RE in un CORESET sono organizzati in REG (gruppi RE). Ogni REG è composto da 12 RE da un simbolo OFDM in un RB. Il PDCCH è confinato a un CORESET e trasmesso utilizzando il proprio segnale di riferimento di demodulazione (DMRS) per ottenere il beamforming del canale di controllo per l'UE. Per accogliere diverse dimensioni del payload DCI o diversi tassi di codifica, il PDCCH è trasportato da 1, 2, 4, 8 o 16 Control Channel Elements (CCE). Ogni CCE contiene 6 REG. La mappatura CCE-to-REG di un CORESET può essere interleaved (per la diversità di frequenza) o non-interleaved (per il beamforming locale). IV. Mappatura CORESET Ogni terminale 5G (UE) è configurato per testare alla cieca più segnali candidati PDCCH con diversi formati DCI e livelli di aggregazione. La decodifica cieca aumenta la complessità dell'UE, ma è necessaria per pianificare e elaborare in modo flessibile diversi formati DCI con un basso overhead.   V. Caratteristiche CORESET Il CORESET control resource set nel 5G (NR) è simile all'area di controllo LTE PDCCH; I CORESET 5G (NR) sono divisi in due tipi: CORESET generali e CORESET specifici per l'UE; Ogni BWP downlink attivo può configurare fino a 3 set di core, inclusi CORESET generali e CORESET specifici per l'UE; Una cella di servizio può avere fino a 4 BWP e ogni BWP può avere fino a 3 CORESET, per un totale di 12 CORESET; Ogni CORESET può essere identificato da un indice compreso tra 0 e 11, denominato Control Resource Set Id; Il Control Resource Set Id è univoco all'interno della stessa cella di servizio; Quando viene definito un CORESET specifico, il suo indice è sono configurati solo all'interno dei loro Bandwidth Weighted (BWP) associati. L'attivazione avviene solo al momento dell'attivazione, ad eccezione di ; questo CORESET è configurato utilizzando un elemento informativo a 4 bit nel MIB (Master Information Block), che è associato al segnale di sincronizzazione definito dalla cella e al blocco Physical Broadcast Channel (PBCH) (SSB); I CORESET sono configurati solo all'interno dei loro Bandwidth Weighted (BWP) associati. L'attivazione avviene solo al momento dell'attivazione, ad eccezione di CORESET0 , che è associato al pacchetto bandwidth-weighted iniziale (il pacchetto bandwidth-weighted con indice 0); Nel dominio della frequenza, i CORESET sono configurati su griglie di frequenza 6 PRB in unità di 6 PRB;Nel dominio del tempo, i CORESET  

Rispetto alle generazioni precedenti di tecnologia, il 5G (NR) ha requisiti più elevati per l'accuratezza di temporizzazione e sincronizzazione. Questo perché la rete necessita della sincronizzazione per raggiungere funzioni come l'aggregazione di portanti, Mass MIMO e TDD (Time Division Duplex); tecnologie chiave come enhanced boundary clocks, PTP (Precise Time Protocol) e TSN (Time Sensitive Networking) possono soddisfare i suoi requisiti di accuratezza; per quanto riguarda i rapporti sullo stato di temporizzazione e sincronizzazione, 3GPP li definisce in TS38.413 come segue:     I. Rapporto sullo stato di sincronizzazione temporale Lo scopo del processo di rapporto sullo stato di sincronizzazione temporale nel sistema 5G è consentire ai nodi NG-RAN di fornire informazioni sullo stato di sincronizzazione temporale RAN all'AMF in conformità con TS 23.501 e TS 23.502; il processo di rapporto sullo stato di sincronizzazione temporale utilizza la segnalazione non associata all'UE. Il processo di operazione di rapporto riuscito è mostrato nella Figura 8.19.2.2-1, dove:   Il nodo NG-RAN avvia il processo inviando un messaggio di rapporto sullo stato di sincronizzazione temporale TSCTSF, indicato dall'ID di routing IE, all'AMF.   II. Lo scopo del rapporto sullo stato di sincronizzazione temporale è consentire all'AMF di richiedere al nodo NG-RAN di avviare o interrompere la segnalazione delle informazioni sullo stato di sincronizzazione temporale RAN come specificato in TS 23.501 e TS 23.502. Il processo di operazione di rapporto di stato di sincronizzazione riuscito è mostrato nella Figura 8.19.1.2-1 di seguito. Il processo di rapporto utilizza la segnalazione non associata all'UE; dove:     L'AMF avvia questo processo inviando un messaggio di richiesta dello stato di sincronizzazione temporale al nodo NG-RAN. Se l'IE del tipo di richiesta RAN TSS contenuta nel messaggio di richiesta dello stato di sincronizzazione temporale è impostata su "start", il nodo NG-RAN dovrebbe avviare il rapporto RAN TSS per il TSCTSF indicato dall'ID di routing IE. Se l'IE del tipo di richiesta RAN TSS è impostata su "stop", il nodo NG-RAN dovrebbe interrompere il rapporto del TSCTSF indicato dall'ID di routing IE. III. L'operazione di rapporto sullo stato di sincronizzazione programmata è fallita, come mostrato nella Figura 8.19.1.3-1, dove:     Se un nodo NG-RAN non è in grado di segnalare lo stato di sincronizzazione temporale, il processo dovrebbe essere considerato un fallimento e dovrebbe essere restituito un messaggio "Timing Synchronization Status Failed".  

I. Supporto dei ServiziSimilmente ai sistemi di comunicazione mobile 2G, 3G e 4G, i sistemi 5G (NR) supportano servizi categorizzati in tre tipi principali: voce, dati, e video. Un sistema mobile cellulare è composto da due parti fondamentali: il terminale mobile (UE) e la rete (composta da stazioni base e componenti di connessione dati backend come la rete core e la fibra ottica).   II. Caratteristiche del Sistema Il 5G è sviluppato secondo gli standard 3GPP Release 15 e successivi, ed è retrocompatibile con LTE e LTE-Advanced Pro. Attualmente, i sistemi 5G vengono sviluppati in più bande di frequenza per supportare la regolamentazione dello spettro a livello mondiale. Un sistema 5G può essere composto da tre parti: UE (ovvero, il terminale - telefono cellulare) gNB (ovvero, la stazione base) CN (ovvero, la rete core)   III. Implementazione della Rete 5G L'implementazione del 5G è divisa in architetture Non-Standalone (NSA) e Standalone (SA). Nello specifico:   In NSA, l'UE opera simultaneamente sia sull'eNB LTE che sul gNB 5G. In questa modalità, l'UE utilizza il C-plane (piano di controllo) dell'eNB LTE per la sincronizzazione iniziale, e poi si aggancia all'U-plane (piano utente) del gNB 5G per lo scambio di traffico. In SA, l'UE opera solo in presenza di una stazione base 5G (gNB). In questa modalità, l'UE utilizza il piano di controllo della stazione base 5G per la sincronizzazione iniziale, e poi si aggancia anche al piano utente della stazione base 5G per lo scambio di traffico.   IV. Flusso delle Chiamate di Servizio 4.1 Flusso delle Chiamate Vocali Le chiamate vocali 5G stabiliscono un circuito tra il chiamante e il chiamato per consentire la trasmissione e la ricezione della voce sulla rete 5G. Le chiamate vocali sono di due tipi: Chiamata iniziata dal mobile Chiamata terminata sul mobile Le chiamate vocali regolari possono essere effettuate utilizzando telefoni 4G/5G senza alcuna applicazione. 4.2 Flusso delle Chiamate Dati Le chiamate dati 5G stabiliscono un circuito virtuale tra il chiamante e il chiamato per consentire la trasmissione e la ricezione dei dati sulla rete 5G. Le chiamate dati sono di due tipi: Chiamata a commutazione di pacchetto iniziata dal mobile Chiamata a commutazione di pacchetto terminata sul mobile I servizi specifici includono la normale navigazione in internet e l'upload/download dopo aver stabilito una connessione internet con la rete 5G e il telefono 5G (ovvero, il terminale).   4.3 Flusso delle Chiamate Video Le chiamate video 5G stabiliscono una connessione tra due telefoni (o terminali) e utilizzano una connessione a commutazione di pacchetto per la trasmissione e la ricezione video; utilizza applicazioni come WhatsApp, Facebook Messenger e GTalk tramite la connessione internet.