5G S-NSSAI – Single Network Slice Selection Assistance Information
S-NSSAI, ovvero Single Network Slice Selection Assistance Information, è un elemento chiave all’interno dell’architettura 5G. Questo parametro consente all’utente e alla rete di identificare e utilizzare correttamente una determinata slice di rete, in base ai requisiti di servizio specifici. Oggi ti spiego cosa rappresenta l’S-NSSAI, come viene strutturato e perché è fondamentale per sfruttare il concetto di network slicing nel 5G.
Cos’è il Network Slicing nel 5G
Il network slicing è una delle innovazioni centrali del 5G. Consente agli operatori di creare più “slice” virtuali della stessa infrastruttura fisica, ognuna progettata per un caso d’uso specifico. Ad esempio, una slice può essere ottimizzata per la bassa latenza (come per applicazioni industriali), un’altra per l’alta banda (streaming o realtà aumentata), e un’altra ancora per l’IoT con basso consumo e bassa priorità.
Ruolo dell’S-NSSAI
L’S-NSSAI permette al terminale utente (UE) di indicare alla rete quale slice intende utilizzare. Questo parametro viene trasmesso durante la procedura di registrazione e di richiesta di connessione PDU Session, in modo che l’infrastruttura 5G possa assegnare la slice corretta.
Struttura dell’S-NSSAI
- SST (Slice/Service Type): Indica il tipo di servizio richiesto. I valori standard includono:
- 1 – eMBB (enhanced Mobile Broadband)
- 2 – URLLC (Ultra-Reliable Low Latency Communications)
- 3 – mMTC (massive Machine Type Communications)
- SD (Slice Differentiator): Campo opzionale che differenzia più slice con lo stesso SST. È un valore a 24 bit che permette una personalizzazione più precisa della slice.
Procedura di selezione della slice
Quando un dispositivo si registra sulla rete 5G, invia l’S-NSSAI per indicare la slice desiderata. La rete confronta questa informazione con le configurazioni della AMF (Access and Mobility Management Function) e assegna il flusso dati alla slice appropriata. Se la slice richiesta non è disponibile, la rete può offrire un’alternativa compatibile o rifiutare la connessione.
S-NSSAI e NSSAI
Per chiarezza, il termine NSSAI (Network Slice Selection Assistance Information) rappresenta l’insieme degli S-NSSAI supportati. Quindi, mentre l’S-NSSAI rappresenta un singolo identificatore di slice, l’NSSAI può contenerne molteplici.
Configurazione e propagazione dell’S-NSSAI
L’S-NSSAI può essere preconfigurato nel dispositivo UE oppure fornito dinamicamente dal PLMN (Public Land Mobile Network) durante il processo di attivazione. Può anche essere aggiornato in tempo reale in base alla posizione geografica, alla rete visitata o alla disponibilità delle slice.
Interazione con il NSSF
Il NSSF (Network Slice Selection Function) è la funzione di rete che aiuta l’AMF a determinare quale slice assegnare all’utente in base al valore di S-NSSAI. Quando un nuovo utente accede alla rete, l’AMF invia una richiesta al NSSF per ottenere la lista delle slice disponibili e ammesse per quell’utente in base a criteri come tipo di servizio, autorizzazioni, area di copertura.
Importanza dell’S-NSSAI nella personalizzazione dei servizi
L’uso dell’S-NSSAI permette una gestione avanzata delle risorse di rete. Ad esempio, un’azienda può avere la propria slice privata con un SST personalizzato per gestire le comunicazioni industriali, con qualità del servizio garantita. Questo è particolarmente utile in ambiti come fabbriche intelligenti, logistica, sanità o smart city, dove le esigenze di rete variano drasticamente.
Confronto tra slice e APN del 4G
Nel 4G, la selezione dei servizi passava attraverso l’APN (Access Point Name). Sebbene l’APN fosse un meccanismo valido, non offriva la granularità né la flessibilità delle slice 5G. Con l’S-NSSAI, ogni slice può essere trattata come una rete dedicata, con regole, priorità, QoS e gestione isolate.
Scenario di esempio: uso multi-slice
Immagina un utente connesso a più servizi: streaming video (eMBB), guida autonoma (URLLC) e sensori IoT in casa (mMTC). Ogni servizio può essere assegnato a una slice diversa, e ogni slice sarà gestita in parallelo ma isolata. Questo consente performance stabili e una gestione ottimizzata del traffico, cosa impossibile da realizzare con architetture precedenti.
Limitazioni e sfide operative
- La sincronizzazione tra slice disponibili e slice richieste può generare ritardi o rifiuti di connessione.
- È necessario un coordinamento preciso tra NSSF, AMF e PCF per gestire efficacemente la selezione e l’uso delle slice.
- I dispositivi devono supportare la segnalazione dell’S-NSSAI e la logica di selezione della slice, che non è ancora universale su tutti i terminali 5G.
Supporto nel roaming e reti visitate
Nel caso di roaming, l’S-NSSAI può essere tradotto da una slice definita nel PLMN home a una slice compatibile nel PLMN visitato. Questo richiede meccanismi di mapping tra slice, che sono gestiti dal NSSF e notificati all’AMF del PLMN visitato.
Gestione della QoS con S-NSSAI
Ogni slice definita dall’S-NSSAI può avere regole di QoS dedicate. La PCF (Policy Control Function) assegna i parametri di QoS in base alla slice, garantendo priorità al traffico critico (es. medicina, sicurezza, automazione industriale) rispetto ad altri flussi come l’intrattenimento.
Domani potremmo approfondire proprio il funzionamento del NSSF (Network Slice Selection Function), che lavora a stretto contatto con l’S-NSSAI e gioca un ruolo strategico nella logica di selezione e assegnazione delle slice in ambienti 5G complessi.