TNAN je důvěryhodná přístupová síť mimo 3GPP, například Wi-Fi, která má zabezpečené spojení k 5G Core a je k ní přistupováno podobně jako k 3GPP rádiové přístupové síti.

Popis

Trusted Non-3GPP Access Network (TNAN) je klíčovou komponentou v 3GPP architektuře 5G pro podporu konvergence přístupových sítí. Jedná se o rádiovou přístupovou síť mimo 3GPP, nejčastěji Wi-Fi síť nebo pevnou broadbandovou síť, která se připojuje k 5G Core (5GC) přes standardizované, zabezpečené rozhraní. Klíčový rozdíl oproti nedůvěryhodnému přístupu mimo 3GPP spočívá v tom, že TNAN má předem navázaný vztah důvěry s operátorem 5G sítě. Tato důvěra je ověřena prostřednictvím autentizace sítě, což umožňuje 5GC poskytovat své služby přímo přes tento přístup bez nutnosti dodatečného IPsec tunelu pro veškerý uživatelský provoz, jak je tomu u nedůvěryhodného přístupu.

Architektonicky se TNAN připojuje k 5GC přes TNGF (Trusted Non-3GPP Gateway Function) v případě drátového přístupu, nebo přes W-AGF (Wireline Access Gateway Function) pro určité pevné scénáře. TNGF funguje jako proxy řídicí roviny a kotva uživatelské roviny, která prezentuje přístup mimo 3GPP pro AMF a SMF 5GC jako logické rozhraní N3. Spojení mezi uživatelským zařízením (UE) a TNAN využívá nativní zabezpečení specifické pro daný přístup (např. WPA3 pro Wi-Fi). Důvěra je navázána mezi TNAN/TNGF a operátorem 5GC, často na základě přihlašovacích údajů TNAN ověřených 3GPP AAA serverem nebo N3IWF pro řídicí rovinu. Provoz uživatelské roviny může proudit přímo z TNAN do UPF, zabezpečený bezpečnostními mechanismy podkladové transportní sítě.

Fungování zahrnuje několik kroků. Nejprve UE objeví a asociuje se s TNAN pomocí standardních procedur pro Wi-Fi nebo Ethernet. Pro přístup k síti UE iniciuje 5G autentizační a registrační procedury. TNGF přeposílá tyto signalizační zprávy k AMF přes rozhraní N2. 5GC ověří UE pomocí 5G-AKA nebo EAP-AKA’ a současně validuje, že TNGF/TNAN je důvěryhodná entita. Po úspěšné autentizaci SMF zřídí PDU Session a uživatelská data proudí mezi UE a UPF přes TNAN a TNGF. Úlohou TNAN je poskytnout důvěryhodnou IP konektivitu, což umožňuje bezproblémovou mobilitu a kontinuitu relací mezi 3GPP a přístupy mimo 3GPP a operátorovi aplikovat konzistentní politiky a účtování napříč všemi typy přístupu.

K čemu slouží

TNAN byl zaveden v 3GPP Release 16 jako součást širší architektury 5G Systému pro plné naplnění vize konvergentního přístupu. Předtím integrace přístupu mimo 3GPP (např. přes ePDG v 4G) často považovala všechny takové přístupy za ’nedůvěryhodné’, což vyžadovalo náročné IPsec tunely pro každé spojení UE, což přidávalo režii a složitost. Účelem TNAN je uznat, že mnoho sítí mimo 3GPP, zejména operátorem spravované Wi-Fi nebo partnerské pevné sítě, je z pohledu operátora inherentně důvěryhodných.

Tento koncept řeší problém neefektivního využití zdrojů a latence pro scénáře s důvěryhodným přístupem. Zřízením kotvy důvěry na síťové úrovni (TNGF) umožňuje 5GC obejít tunelování na úrovni jednotlivých UE pro uživatelskou rovinu, což vede k efektivnějšímu přenosu dat. Motivací byl rostoucí význam Wi-Fi 6 a pevného přístupu ve strategiích nasazení 5G, což umožňuje skutečnou konvergenci drátových a bezdrátových technologií. TNAN umožňuje operátorům nabízet jednotný uživatelský zážitek ze služeb 5G bez ohledu na podkladovou přístupovou technologii, zjednodušuje správu sítě a umožňuje nové servisní modely, jako je 5G Fixed Wireless Access (FWA) s nativní integrací do 5G jádra.

Klíčové vlastnosti

• Umožňuje integraci důvěryhodných Wi-Fi a pevných sítí do 5G Core bez povinných IPsec tunelů pro každé UE
• Využívá funkci Trusted Non-3GPP Gateway Function (TNGF) jako kotvu síťové důvěry a proxy řídicí roviny
• Podporuje bezproblémovou mobilitu a kontinuitu relací mezi 3GPP a důvěryhodným přístupem mimo 3GPP
• Umožňuje 5GC aplikovat konzistentní ověřování, řízení politik a účtování napříč heterogenními přístupy
• Využívá nativní zabezpečení přístupového spoje (např. WPA3) mezi UE a TNAN
• Poskytuje standardizované rozhraní N2 (řídicí rovina) a N3 (uživatelská rovina) směrem k 5GC

Definující specifikace

• TS 23.273 (Rel-19) — 5G Location Services Stage 2 Architecture
• TS 23.501 (Rel-20) — 5G System Architecture Stage 2
• TS 23.700 (Rel-20) — XR Services Application Enablement Layer
• TS 24.501 (Rel-19) — 5G NAS Protocols Specification
• TS 24.502 (Rel-19) — 5G Core Access via Non-3GPP Networks; Stage 3
• TS 24.526 (Rel-19) — UE Policies for 5GS; Stage 3
• TS 29.512 (Rel-19) — 5G Session Management Policy Control Service
• TS 32.255 (Rel-20) — Telecom Management; Charging for 5G Data Connectivity
• TS 33.501 (Rel-20) — 5G Security Architecture and Procedures
• TS 33.807 (Rel-16) — 5G Wireline-Wireless Convergence Security Study

📖 Anglický originál a plná specifikace: TNAN na 3GPP Explorer