005. SA Registration Procedure - AMF의 역할

오늘은 AMF에 대해 알아보겠다. 왜냐,, SA attach안되면 AMF 부터 확인하는 게 국룰임.

Access & Mobility Managemnet Function 이 이름에서 알 수 있듯이 CP에서 5G 네트워크의 connection 및 mobility를 담당한다. 5G core의 access point라고 생각하면 될 듯!

 

저번 포스팅에서도 얘기했는데, LTE 망에서는 MME가 mobility를 관장했다면, 5G 망(5G Service-Based Architecture, SBA)은 AMF, SMF, UDM, NF 가 관장하고 있다. 여러분들은 가짜 5G를 쓰고 있단 사실을 아시나요?

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AMF의 주요 역할

1. Registration Management

UE를 5G 망에 register, deregister 한다. 5G 서비스에 대한 authorization 얻으려면 initial registration이 완료되어야한다.

성공하여 UE가 RM-Registered state로 전환되면 UE context가 셋업된다.

UE context는 네트워크(코어/기지국)와 단말이 서로를 식별하고 통신하기 위해 주고받아 저장해 둔 '단말 개인 프로필 및 상태 가입서라고 생각하면 된다.

2. Connection Management

UE와 AMF 간 interface인 N1 사이에서 CP singaling connection을 estabilsh하고 release한다.

이게 성공하면 UE가 CM-Idle to CM-Connected 상태로 되는 것이다.  

3. Reachability Management

UE가 mobile-terminated connection을 establish해야할 때마다 reachable 할 수 있게 해준다.

만약 paging UE라면 initiate the NAS Service request procedure을 트리거 시키고, connected 상태가 되기 전에 N1 signaling connection establish 한다. (이렇게 되어서 connected 상태가 되는 게 더 맞는 말 아닌가 싶음.)

4. Mobility Management

주기적으로 UE location, tracking area를 update하고 그 knowledge를 유지한다. 왜? UE가 coverage를 벗어났는지, 갑자기 멈추었는지, 망에 계속 접속하고 있는지 등을 확인하려고.

그리고 gNB간 Xn Handover를 관장한다.

Figure 2 – UE handover between source and target gNBs within 5G infrastructures

5. Access Authentication

이게 1번이랑 크게 뭐가 다른지는 모르겠다.

• Authenticates UEs during initial registration and periodic updates 
• Verifies UE identity and validity of SIM credentials
• Authorizes UE access to 5G services and network

여기서 끝난게 아니다. 아래 기능들도 있다.

• Next Generation Application Protocol
  AMF와 gNB 간 프로토콜로 다음과 같은 역할을 맡고 있다.
  1. DU Session Management;
  2. UE Context Management;
  3. UE Mobility Management;
  4. Paging Procedures;
  5. Transport of NAS messages;
  6. Interface Management;
  7. Configuration Transfer; and
  8. Warning Message Transmission.
• 5G Globally Unique Temporary Identifier (5G-GUTI)
  IMSI보다 더 높은 보안성을 가진(임시적이라) 5G-GUTI를 할당하고, AMF에 언제든지 re-assign할 수 있게 한다.
• Selecting an Appropriate Authentication Server Function (AUSF)
  Regi 과정에서 AMF는 appropriate AUSF를 select 한다.
  AUSF는 UE 자체를 5GCN에 인증하고, AMF가 특정 AUSF나 NRF를 사용할 수 있다.
• Selecting an Appropriate Unified Data Management (UDM)
  Regi 과정에서 AMF는 appropriate UDM을 select 한다.
  UDM은 사용자의 구독 정보를 관리하며, AMF가 특정 UDM으로 구성되거나, 구독 정보를 관리하는 UDM을 찾기 위해 NRF를 이용한다.
• Selecting Appropriate Policy Control Function
  PCF는 AMF에게 'Access and Mobility Policy' 를 제공한다.
  Allowed or forbidden TA가 제공되고, AMF는 특정 PCF or NRF로 구성될 수 있다.
• Selecting an Appropriate Session Management Function (SMF)
  AMF는 PDU session establishment 하는 동안 appropriate SMF를 select 한다. 이 DNN(Data Network Name) selection을 하는 동안 AMF는 여러 가지 기준을 적용할 수 있다.
  DNN은 PDU 세션이 연결성을 제공하는 데이터 네트워크를 지칭하며, 4G의 APN(Access Point Name)에 해당하는 5G의 개념이다. (?)
• Single Network Slice Selection Assistance Information (S-NSSAI)
  S-NSSAI : SST + SD
• Support for Short Message Service (SMS)
  단말이 메시지를 받기 전, mobile terminated SMS가 SMSF으로부터 수신되고 NAS message를 통해 패키징된다. SRB가 air interface를 통해 NAS message로 전달한다.

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아오 참고할 자료가 왜이렇게 많은걸까?

참고로, 시스코 자료에서 AMF 구조를 가져와봤다. 궁금하면 이거 읽어보면 됨. https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/wireless/ucc/amf/2021-04/config-and-admin/b_ucc-5g-amf-config-and-admin-guide_2021-04/m_amf-overview.pdf

사실 AMF 역할 말고도 selection, registration, setup 과정 등을 같이 적으려고 했는데, 그건 끊어서 포스팅하는 게 좋을 것 같다. 그 후에 SMF 역할을 포스팅할 것이다.

 

출처 :
https://emblasoft.com/blog/exploring-the-3gpp-amf-access-mobility-management-function

Exploring the 3GPP AMF – Access & Mobility Management Function

https://www.sharetechnote.com/html/5G/5G_Core_AMF.html

5G | ShareTechnote

https://www.sharetechnote.com/html/5G/5G_Core_AMF.html#Before_AMF_start_NAS_handling