Penjelasan Sistem Arsitektur 5G Service Based

Pada artikel kali ini kita akan membahas secara detail 5G System Architecture (5GS) dan Menurut standar 3GPP Sistem Arsitektur 5G (5GS) terdiri dari :


1. 5G New Radio Access(5GNR)

  • 5G RAN dengan radio interfacenya

 2. 5G core network (5GC)

  • 5G mobile core network yang bertanggung jawab melaksanakan fungsi mobility management, session management, authentication, and juga security

Pada Technical Specification (TS) 3GPP 23.501, dinyatakan bahwa Sistem Arsitektur untuk 5G Core yang distandarkan 3GPP adalah Service-Based Architecture (SBA) dan Point-to- Point Base Architecture

Pada 5G rilis awal (3GPP release 15), interface untuk service-based menangani fungsi control-plane, sementara fungsi user-plane dihubungkan lewat link point-to-point.

Sistem arsitektur 5G menurut 3GPP Technical Specification (TS) 23.501 dapat direpresentasikan dengan dua arsitektur 5G Core (5GC) :


1. Sistem Arsitektur 5G Service-Based Interface

Metode pertama adalah representasi service- based di mana satu NF (misalnya AMF) melayani NF lain dengan membolehkan untuk mengakses layanannya, khususnya dalam menghandle Control Plane. Representasi ini juga mencakup titik referensi antara NF.

SBA atau Service-Based Architecture menggunakan interface service-based untuk fungsi – fungsi control-plane nya, sementara fungsi-fungsi user-plane nya dihubungkan lewat link point-to-point. Interface service-based menggunakan protocol HTTP 2.0 over TCP


Image Credit By Andrian S

Semua interface 5GS direalisasikan dengan Service Based Interface, kecuali N1, N2, N3, N4, N6, N9

Kalau di 4G LTE, penamaan interface sering diawali dengan huruf S, kalau di 5G interface diawali dengan huruf N >> Namf, Nnssf, Nausf, Nnef, Nnrf, Nsmf, Npcf, Nudm, Naf .

Penjelasan Akronim Garmbar Diatas Beserta Fungsinga

  • Authentication Server Function (AUSF)
  • Access and Mobility Management Function (AMF)
  • Session Management Function (SMF) 
  • Network Slice Selection Function (NSSF)
  • Network Exposure Function (NEF)
  • NF Repository Function (NRF)
  • Policy Control Function (PCF)
  • Unified Data Management (UDM)
  • Application Function (AF) 
  • Unified Data Repository (UDR)
  • Unstructured Data Storage Function (UDSF)
  • 5G-Equipment Identity Register (5G-EIR)
  • Security Edge Protection Proxy (SEPP)
  • Network Data Analytics Function (NWDAF)
  • User Plane Function (UPF)
  • Data Network (DN), misalnya : Operator Services,Internet Service provider (ISP)
  • User Equipment (UE)
  • Radio Access Network (RAN)

Elemen arsitektur SBA atau Service-Based Architecture didefinisikan sebagai Network Function (NF) yang menawarkan layanannya melalui interface ke NF yang lain yang diijinkan menggunakan layanan yang disediakan. Sebuah NF yang bernama Network Repository Function (NRF) memungkinkan setiap NF menemukan layanan yang ditawarkan oleh NF lainnya.


Baca juga:

Arsitektur service-based menggambarkan prinsip-prinsip berbasis layanan dengan menunjukkan beragam NF, khususnya core network dengan satu interkoneksi (bus) untuk seluruh sistem core network. Arsitektur  reference  point-based  mewakili  interaksi  yang  lebih  spesifik  antara  NF  dan  bisa  juga  untuk menunjukkan interkoneksi antar-PLMN. 

Fungsi user plane dan interaksi langsung dengan control plane masih digambarkan sebagai Reference Points dan Semua fungsi control plane dihubungkan dengan http2 melalui interafce service-based. Secara prinsip, interface service-based apapun yang terekspos oleh NF dapat diakses oleh NF yang lain


2. Sistem Arsitektur  5G dengan Representasi Reference Point


Image Credit By Andrian S

Metode kedua adalah representasi reference point yang berfokus pada interaksi antara pasangan NF yang ditentukan oleh titik referensi (misalnya N7) yang merupakan interface diantara dua NF (misalnya SMF dan PCF). Representasi semacam ini digunakan ketika ada interaksi antara dua NF. 


Baca Juga :

Fungsi dari Masing – Masing NF


1. Access and Mobility Management (AMF)

Pengakhiran pensinyalan NAS, perlindungan ciphering & integritas NAS, manajemen registrasi, manajemen koneksi, manajemen mobilitas, otentikasi dan otorisasi akses, manajemen kontekskeamanan. (AMF merupakan bagian darifungsionalitas MME dari 4G EPC)  Jumlah AMF bisa lebih dari satu, masing – masing AMF punya AMF ID yang unik


2. Session Management function (SMF)

manajemen sesi (pembentukan sesi, modifikasi, release), alokasi & manajemen alamat IP UE, fungsi DHCP,penghentian pensinyalan NAS terkait dengan session manajemen, manajemen data DL, konfigurasi routing traffic untuk UPF. (AMF adalah bagian dari fungsi MME dan PGW  dari 4G EPC)


3. User plane function (UPF)

 User plane function (UPF) mendukung: paket routing & forwarding, inspeksi paket, penanganan QoS,bertindak gateway eksternal interkoneksi ke Data Network (DN), dan merupakan titik jangkar untuk mobilitas intra & antar-RAT. (UPF merupakan bagian dari fungsi SGW & PGW dari 4G EPC)


Baca Juga:

4. Policy Control Function (PCF)

Policy Control Function (PCF) menyediakan aturan kebijakan untuk fungsi CP, mengaksesinformasi berlangganan untuk keputusan kebijakan di UDR. (PCF ini mempunyai fungsi yang hamper sama dengan PCRF yang adadi 4G core maupun 2G / 3G core)


5. Application Function (AF)

Application Function (AF) Alikasi pada routing traffic, mengakses NEF, interaksi dengan PCF (sama seperti AF di 4G)


6. Authentication Server Function (AUSF)

Authentication Server Function (AUSF) sebagai server autentikasi. (seperti salah satu fungsi dari HSS di core 4G atau HLR di 2G/3G).


7. Unified Data Management (UDM)

Unified Data Management (UDM) : pembuatan kredensial Otentikasi dan Kunci (AKA), penanganan identifikasi pengguna, otorisasi akses, manajemen pelanggan (seperti salah satu fungsi dari HSS dicore 4G).



Apakah 5G Core Masih Mirip EPC?


5G Core Network (5GC) pada arsitektur sistem 5G di atasmempunyai beberapa NF. Beberapa di antaranya terlihat sangat mirip dengan fungsi yang sesuai di core network generasi sebelumnya (2G/3G maupun 4G).

Hal ini tentu saja, karena fungsi sebuah core network tidak banyak berubah, khususnya beberapa fungsi dasar seperti: mampu berkomunikasi dengan UE, menyimpan data pelanggan,  memungkinkan akses ke jaringan dan layanan eksternal,  memberikan keamanan serta mengelola akses jaringan dan mobilitas. 

Namun, pada jaringan 5GC kita juga akan melihat beberapa fungsi baru, yang sebelumnya tidak ada, yang diperlukan untuk mengaktifkan fungsi – fungsi yang menjadi ciri khas 5G seperti slicing (pengiris) dan jaringan service-based


Baca juga:

Perubahan dan Improvement 5G Core (5GC) Dibandingkan Dengan 4G

Image Credit By Andrian S


Image Credit By Andrian S

  • AMF itu fungsinya seperti MME
  • UDM itu fungsinya seperti HSS
  • PCF itu fungsinya seperti PCRF
  • SMF itu fungsinya seperti MME+ 
  • SGW+PGW (Control Plane)
  • UPF itu seperti SGW+PGW (User Plane)


Ditulis oleh : Andrian S