5G NSSAI – Informazioni di Assistenza alla Selezione della Network Slice
NSSAI, acronimo di Network Slice Selection Assistance Information, è una delle componenti centrali dell’architettura 5G. Il concetto di “network slicing” è ciò che rende il 5G veramente rivoluzionario rispetto alle generazioni precedenti. Con il slicing, la rete viene segmentata in più porzioni virtuali indipendenti – chiamate slice – ognuna delle quali è progettata per supportare specifici requisiti di servizio.
Oggi ti spiego cos’è l’NSSAI, come funziona all’interno della rete 5G e perché la sua corretta gestione è essenziale per garantire che ogni dispositivo o servizio venga connesso allo slice corretto.
Cos’è il 5G Network Slice
Una network slice è una rete virtuale end-to-end, costruita sopra un’infrastruttura fisica comune. Ogni slice può avere caratteristiche differenti in termini di latenza, larghezza di banda, sicurezza, mobilità e priorità. Ad esempio:
- Una slice per applicazioni IoT con basso consumo e bassa velocità
- Una slice per applicazioni eMBB (Enhanced Mobile Broadband) ad alta velocità
- Una slice per applicazioni URLLC (Ultra Reliable Low Latency Communication)
La sfida è: come fa un dispositivo a sapere a quale slice deve collegarsi? Qui entra in gioco il NSSAI.
Struttura dell’NSSAI
Il parametro NSSAI è incluso nei messaggi di segnalazione del 5G tra il terminale (UE) e la rete. Questo parametro guida il processo di selezione dello slice. Si compone di uno o più elementi chiamati S-NSSAI (Single NSSAI), ognuno dei quali definisce una slice specifica.
Il terminale (UE) può ricevere un NSSAI configurato dal PLMN (Public Land Mobile Network) oppure può fornire esso stesso un NSSAI preferito nella richiesta di registrazione.
Tipi di NSSAI
Nel 5G sono definiti due tipi di NSSAI:
- Configured NSSAI: fornito dalla rete e memorizzato nel dispositivo. Serve per identificare le slice disponibili in una determinata area geografica.
- Requested NSSAI: specificato dall’utente o dall’applicazione al momento della richiesta di registrazione per ottenere servizi specifici.
Ruolo dell’NSSAI nel processo di registrazione
Durante la procedura di registrazione 5G, l’UE invia il Requested NSSAI all’AMF (Access and Mobility Management Function). L’AMF confronta le informazioni con il Configured NSSAI e può accettare, modificare o rifiutare certe slice in base alla disponibilità e ai criteri di accesso.
Se una slice non è disponibile nell’area attuale, l’AMF può fornire un Rejected NSSAI indicando quali slice non possono essere attivate.
Interazione tra NSSAI e il 5G Core
L’NSSAI è gestito principalmente nel 5G Core Network (5GC), che utilizza varie funzioni di controllo come:
- AMF (Access and Mobility Management Function): elabora il NSSAI durante la registrazione e la mobilità
- SMF (Session Management Function): associa la slice selezionata alle sessioni dati
- PCF (Policy Control Function): applica le politiche di accesso e priorità alle slice
Relazione con DNN e S-NSSAI
In molti scenari, il selezionamento di una slice è anche influenzato dal DNN (Data Network Name), cioè il nome della rete dati a cui l’UE vuole accedere. L’abbinamento di DNN + S-NSSAI consente di identificare un PDU Session Anchor corretto per stabilire la sessione dati.
Vantaggi operativi dell’NSSAI
- Assicura l’assegnazione corretta delle risorse in base ai requisiti del servizio
- Ottimizza l’utilizzo della rete condivisa tra più verticali (es. automotive, e-health, smart grid)
- Permette la differenziazione della qualità del servizio (QoS) a livello di slice
Quando il NSSAI fallisce
Ci possono essere casi in cui una slice richiesta non è disponibile o non autorizzata. Questo accade quando:
- Il slice non è supportato nella cella attuale
- Il terminale non ha i permessi necessari
- La rete non può garantire le risorse richieste
In questi casi, la rete fornisce il campo Rejected NSSAI per informare il terminale e indicare opzioni alternative.
Compatibilità con roaming e PLMN
L’NSSAI gioca un ruolo critico anche nel roaming 5G. Quando un dispositivo accede a un PLMN visitato, la rete visitata deve sapere quali slice sono compatibili con l’home PLMN. In questo contesto si utilizza il Mapping NSSAI per tradurre gli S-NSSAI del PLMN home verso quelli supportati dal PLMN visitato.
Importanza nella configurazione UE
Dispositivi avanzati o use-case come smart factory e applicazioni mission-critical possono essere preconfigurati con il proprio NSSAI per garantire connettività immediata alla slice giusta. Anche le SIM M2M possono avere un NSSAI predefinito per operare in reti dedicate o private 5G.
Domani, potremmo approfondire la funzione del SMF (Session Management Function) per capire come le sessioni dati vengono effettivamente stabilite e gestite dopo che una slice è stata selezionata. Questo ti aiuterà a completare la visione end-to-end del funzionamento del slicing nel 5G.