Quelle est l'architecture d'un réseau 5G? Telle est la question à laquelle nous allons répondre dans cette vidéo. Quelques principes de base tout d'abord. Le réseau cœur 5GC est basé sur un réseau IP. On peut transporter n'importe quel type de donnée, les PDU, trame Ethernet, paquet IP ou autres, mais on garde toujours un réseau cœur basé sur la technologie IP. On va avoir la même gestion des flux qu'en 4G, c'est-à -dire qu'on réutilise le principe de la mise en tunnel, le PDU est mis dans un paquet IP et on utilise le protocole GTPU, GPRS Tunneling Protocol in the User Plane. L'architecture du réseau 5G, on peut la présenter en partant de l'architecture du réseau 4G. On a toujours des stations de base qui s'appellent non plus eNodeB mais gNodeB. Les stations de base relayent le flux de données à un UPF. On peut avoir plusieurs UPF, User Plane Function, sur le chemin de données. L'UPF peut être vu comme l'équivalent d'une partie du SGW et du PGW. Plus précisément, les tâches de l'UPF sont d'abord de réaliser une interconnexion avec le réseau de données, c'est ce qu'on appelle l'ancre de mobilité : le flux de données passe toujours par le même UPF au cours de la session PDU. Il y a également la fonction de relayage des paquets des PDU de données avec l'application du tunneling, le fait de retirer ou d'ajouter les entêtes liées au tunnel, c'est-à -dire les entêtes GTPU. Il y a, enfin, des fonctions un peu plus spécifiques comme l'inspection possible de paquets, par exemple, pour identifier, détecter une application particulière dans un flux en fonction d'un gabarit de flux de certaines valeurs dans les champs qui sont indiquées par l'équipement qui contrôle l'UPF. Il y a également possibilité d'appliquer une politique de qualité de service, de rendre des paquets prioritaires par rapport à d'autres ; cette politique est réalisée par l'UPF. Le MME est remplacé par deux entités : l'AMF et le SMF. L'AMF, Access and Mobility Management Function, permet les dialogues Non-Access Stratum, NAS, entre l'UE et l'AMF pour la gestion de mobilités d'accès. Bien évidemment, les messages, physiquement, passent par le gNodeB mais ne sont pas interprétés, on a donc l'équivalent d'un dialogue direct, c'est toujours le principe du NAS. Le SMF est utilisé pour contrôler les UPF, SMF signifie Session Management Function. Plus précisément, l'AMF permet l'échange de signalisation entre le terminal et lui-même pour l'enregistrement, la gestion de mobilité quand l'UE se déplace, aussi la gestion de connexions, et enfin, la joignabilité de l'UE, c'est-à -dire qu'il est capable d'envoyer des messages de paging à l'UE sur plusieurs cellules. Comme en 4G, les messages échangés entre l'UE et l'AMF sont chiffrés et il y a une gestion de l'intégrité pour les messages de signalisation NAS. L'AMF va s'occuper de l'authentification d'accès et de gérer les autorisations d'accès, et il peut être utilisé comme relai pour les autres services, par exemple les services de géolocalisation, les messages de géolocalisation peuvent transiter par l'AMF. Enfin, il a des fonctions de notification d'évènements de mobilité d'un UE pour les renvoyer ensuite à un prestataire externe, fournisseur de services. Le SMF contrôle l'UPF. Il est capable d'échanger de la signalisation avec l'UE quand il faut établir une session PDE. Cette signalisation passe évidemment par l'AMF et aussi le gNodeB. Il fait la gestion de session, établissement, modification, libération des sessions PDU, en contrôlant l'UPF, et il réalise de la gestion d'adresse, c'est-à -dire que c'est lui qui alloue l'adresse IP à un UE. Un élément important d'un réseau 4G, c'est le HSS, qui est remplacé par l'AUSF et l'UDM. L'AUSF, Authentication Server Function, va gérer l'authentification des UE et la gestion du matériel de clé. L'UDM, Unified Data Management Function, fait plus la gestion de l'identification des utilisateurs et des abonnements. Plus précisément, on peut voir l'UDM un peu comme un frontal qui permet d'accéder à toutes les données liées à l'abonnement d'un UE. On peut donc faire de la gestion d'abonnement mais aussi gérer les informations d'authentification. Il y a également une gestion de l'identité des utilisateurs, c'est-à -dire que c'est l'UDM qui va stocker et gérer les SUPI de chaque abonné. Il y a, enfin, les autorisations d'accès par rapport aux données d'abonnement, comme des restrictions éventuelles sur l'itinérance ou le roaming. Enfin, l'UDM mémorise l'AMF qui gère chaque UE et également le ou les SMF, lorsqu'on a plusieurs sessions PDU, pour un UE. Il va également connaître la passerelle SMS qui gère l'UE. En conclusion, dans un réseau 5G, on a une gestion des flux de données avec GTPU, qui ressemble fortement à ce qu'on fait en 4G. Le MME est changé en AMF plus SMF, SMF pour contrôler les UPF, AMF pour dialoguer avec le terminal. Enfin, l'HSS est remplacé par deux fonctions : UDM, plus pour la gestion des abonnés, les gestions du profil d'abonné, et AUSF pour la gestion des clés de sécurité. [MUSIQUE] [MUSIQUE]
