5G NAS – Strato Non di Accesso nella Rete 5G
Il NAS, o Non-Access Stratum, è una componente fondamentale nell’architettura delle reti 5G. Oggi ti spiego cosa rappresenta il NAS, quale ruolo svolge nella comunicazione tra il dispositivo utente (UE) e la rete core, e come si integra con le altre funzioni di protocollo nel sistema 5G. Capire il NAS è cruciale per comprendere come la rete gestisce la mobilità, la sicurezza e il controllo della sessione senza dipendere direttamente dal livello di accesso radio.
Cos’è il NAS e dove si colloca
Il NAS è un insieme di protocolli che opera al di sopra dello strato di accesso radio, ovvero sopra l’access stratum (AS). Mentre l’AS si occupa della gestione delle risorse radio e della trasmissione dati effettiva, il NAS gestisce le procedure di controllo tra il dispositivo e il core network. Questo significa che NAS si occupa di funzioni di segnalazione come autenticazione, registrazione, gestione della mobilità e gestione della sessione.
Funzioni principali del NAS nel 5G
- Registrazione e autenticazione: il NAS gestisce la registrazione del dispositivo alla rete e verifica la sua identità tramite processi di autenticazione sicura.
- Gestione della mobilità: consente il handover tra celle e tra tecnologie di accesso diverse (ad esempio tra 5G NR e LTE) mantenendo la continuità del servizio.
- Controllo della sessione: il NAS coordina la gestione delle sessioni di comunicazione, incluse le configurazioni IP e QoS (Quality of Service).
- Messaggistica di segnalazione: gestisce i messaggi di controllo come paging, messaggi di broadcast e procedure di disconnessione o riconnessione.
Architettura del NAS e sue entità
Il NAS si divide principalmente in due entità:
- Access and Mobility Management Function (AMF): parte del core di rete 5G, gestisce l’identità degli utenti, la mobilità e le politiche di accesso.
- Session Management Function (SMF): si occupa della gestione delle sessioni, incluse le configurazioni per l’instradamento del traffico dati.
Queste funzioni interagiscono con il NAS per mantenere attivi e sicuri i servizi dell’utente finale.
Messaggi NAS e protocolli di segnalazione
Il NAS utilizza un insieme di messaggi per la segnalazione tra UE e rete. Questi messaggi sono trasportati sopra l’access stratum e comprendono:
- Messaggi di registrazione e deregistrazione
- Messaggi di autenticazione
- Messaggi di gestione della mobilità (handover, paging)
- Messaggi di gestione della sessione
La corretta gestione di questi messaggi è essenziale per mantenere la connessione stabile e sicura durante tutta la durata della comunicazione.
NAS e sicurezza nella rete 5G
Il NAS svolge un ruolo critico nella sicurezza della rete 5G. Durante la fase di autenticazione, il NAS collabora con funzioni di sicurezza come l’AUSF (Authentication Server Function) per garantire che solo dispositivi autorizzati possano accedere alla rete. Inoltre, NAS si occupa di gestire chiavi di sicurezza e procedure di cifratura per proteggere i dati di segnalazione.
Relazione tra NAS e Access Stratum
Il NAS opera indipendentemente dall’Access Stratum, che gestisce la comunicazione radio vera e propria. Questo significa che cambiamenti nelle tecnologie radio (ad esempio dal 4G al 5G) non impattano direttamente le funzioni di NAS, che rimangono invece responsabili del controllo di sessione e mobilità a livello di rete core.
Importanza del NAS per la gestione della mobilità
Gestire la mobilità in un ambiente 5G è molto complesso a causa della coexistence di molte tecnologie (2G, 3G, 4G, 5G). NAS permette di coordinare il passaggio tra diverse celle o tecnologie senza interrompere il servizio. Questo meccanismo è fondamentale per offrire all’utente un’esperienza senza interruzioni, sia in chiamata che durante la trasmissione dati.
Se ti interessa approfondire, possiamo esplorare più avanti come il NAS si integra con il 5G Core, in particolare con il Service-Based Architecture (SBA) e le funzioni di orchestrazione della rete.