5जी में एएमएफ इंटरफ़ेस प्रोटोकॉल (प्रमाणीकरण और कॉल) का उपयोग का क्रम

AMF (एक्सेस और मोबिलिटी मैनेजमेंट फंक्शन) 5G कोर नेटवर्क (CN) में एक कंट्रोल प्लेन (CU) फंक्शनल यूनिट है। रेडियो नेटवर्क तत्वों (gNodeBs) को किसी भी 5G सेवा तक पहुंचने से पहले AMF से कनेक्ट होने की आवश्यकता होती है। AMF और 5G सिस्टम में अन्य यूनिटों के बीच का कनेक्शन नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।

*चित्र 1. AMF और 5G नेटवर्क तत्व कनेक्शन का योजनाबद्ध आरेख (चित्र में ठोस रेखाएँ भौतिक कनेक्शन का प्रतिनिधित्व करती हैं, और बिंदीदार रेखाएँ तार्किक कनेक्शन का प्रतिनिधित्व करती हैं)

I. AMF इंटरफ़ेस फ़ंक्शन

• N1[2]:AMF N1 इंटरफ़ेस के माध्यम से UE से सभी कनेक्शन और सत्र-संबंधित जानकारी प्राप्त करता है।
• N2[3]:AMF और gNodeB के बीच UE से संबंधित संचार, साथ ही UE से असंबंधित संचार, इस इंटरफ़ेस के माध्यम से आयोजित किया जाता है।
• N8:सभी उपयोगकर्ता और विशिष्ट UE नीति नियम, सत्र-संबंधित सदस्यता डेटा, उपयोगकर्ता डेटा, और कोई अन्य जानकारी (जैसे तृतीय-पक्ष अनुप्रयोगों को उजागर किया गया डेटा) UDM में संग्रहीत की जाती है, और AMF इस जानकारी को N8 इंटरफ़ेस के माध्यम से प्राप्त करता है।
• N11[4]:N11 इंटरफ़ेस AMF के लिए उपयोगकर्ता प्लेन पर PDU सत्रों को जोड़ने, संशोधित करने या हटाने के लिए ट्रिगर का प्रतिनिधित्व करता है।
• N12:AMF 5G कोर नेटवर्क के भीतर एक AUSF का अनुकरण करता है और AUSF-आधारित N12 इंटरफ़ेस के माध्यम से AMF को सेवाएं प्रदान करता है। 5G नेटवर्क एक सेवा-आधारित इंटरफ़ेस का प्रतिनिधित्व करता है, जो AUSF और AMF पर केंद्रित है।
• N22:AMF NSSF का उपयोग करके नेटवर्क में सबसे अच्छा नेटवर्क फ़ंक्शन (NF) चुनता है। NSSF N22 इंटरफ़ेस के माध्यम से AMF को नेटवर्क फ़ंक्शन स्थान जानकारी प्रदान करता है।
• SBI[8]:सेवा-आधारित इंटरफ़ेस नेटवर्क फ़ंक्शन के बीच API-आधारित संचार है।

II. AMF एप्लिकेशन प्रोटोकॉल

• NAS[5]:5G में, NAS (नॉन-एक्सेस लेयर प्रोटोकॉल) UE और AMF के बीच रेडियो इंटरफ़ेस (N1 इंटरफ़ेस) पर कंट्रोल प्लेन प्रोटोकॉल है; यह 5GS (5G सिस्टम) के भीतर गतिशीलता और सत्र-संबंधित संदर्भ के प्रबंधन के लिए जिम्मेदार है।
• NGAP[6]:NGAP (नेक्स्ट जनरेशन एप्लिकेशन प्रोटोकॉल) gNB और AMF के बीच सिग्नलिंग संचार के लिए उपयोग किया जाने वाला एक कंट्रोल प्लेन (CP) प्रोटोकॉल है। यह UE से संबंधित सेवाओं और UE से असंबंधित सेवाओं को संभालने के लिए जिम्मेदार है।
• SCTP[7]:फ्लो कंट्रोल ट्रांसमिशन प्रोटोकॉल (SCTP) AMF और 5G-AN नोड (N2 इंटरफ़ेस) के बीच सिग्नलिंग संदेशों के संचरण को सुनिश्चित करता है।
• ITTI संदेश[9]:कार्यों के बीच संदेश भेजने के लिए उपयोग किया जाने वाला इंटर-टास्क इंटरफ़ेस।

III. कॉल फ्लो - UE पंजीकरण और डी-पंजीकरण (चरण)

• AMF को पहले नेटवर्क फ़ंक्शन स्थान की पहचान करने और उसके साथ संवाद करने के लिए NRF के साथ पंजीकरण करने की आवश्यकता है। जब UE चालू होता है, तो यह एक पंजीकरण प्रक्रिया से गुजरता है। AMF पंजीकरण को संसाधित करता है और फिर प्रारंभिक NAS UE संदेश और पंजीकरण अनुरोध प्राप्त करता है। इस संदेश का उपयोग UE के लिए एक AMF पहचान बनाने के लिए किया जाता है।
• फिर, AMF जांच करता है कि UE ने अंतिम बार किस AMF के साथ पंजीकरण किया था। यदि पुराने AMF पते को सफलतापूर्वक पाया जाता है, तो नया AMF सभी UE संदर्भों को पुनः प्राप्त करेगा और पुराने AMF के लिए एक डी-पंजीकरण प्रक्रिया शुरू करेगा। पुराना AMF SMF से SM संदर्भ और gNB से UE संदर्भ जारी करने का अनुरोध करता है।

IV. टर्मिनल प्रमाणीकरण और प्राधिकरण

• यदि नया AMF पुराने AMF का कोई निशान नहीं पाता है, तो यह UE के साथ प्राधिकरण और प्रमाणीकरण प्रक्रिया शुरू करता है। यह पहचान सत्यापन प्रक्रिया को संभालता है और AMF से एक प्रमाणीकरण वेक्टर का अनुरोध करता है। फिर यह चैनल के लिए एक सुरक्षा कुंजी सेट करने और एक सुरक्षा एल्गोरिदम का चयन करने के लिए UE को एक प्रमाणीकरण अनुरोध भेजता है, जिससे सुरक्षित डेटा ट्रांसमिशन सुनिश्चित होता है।
• AMF संचार के लिए उपयोग किए जाने वाले सभी NAS डाउनलिंक/अपलिंक ट्रांसमिशन चैनलों को नियंत्रित करता है।