TNAP je síťová funkce v rámci důvěryhodné ne-3GPP přístupové sítě, která slouží jako koncový bod (peer) pro připojení N2 a N3 k 5G Core a umožňuje integraci Wi-Fi a pevných sítí.

Popis

Trusted non-3GPP Access Peers (TNAPy) je logický souhrnný termín pro síťové funkce v důvěryhodné ne-3GPP přístupové síti, které slouží jako přímé spojovací body k síti 5G Core. V praktickém nasazení je hlavním TNAPem funkce Trusted Non-3GPP Gateway Function (TNGF) pro obecný důvěryhodný přístup, nebo funkce Wireline Access Gateway Function (W-AGF) pro specifické scénáře s pevnými sítěmi. Tyto funkce ukončují rozhraní definovaná 3GPP ze strany 5GC a efektivně překládají mezi signalizací 3GPP a nativními protokoly ne-3GPP přístupu (např. IEEE 802.11 pro Wi-Fi nebo PPP/802.1X pro pevné sítě).

Architektonicky se TNAP nachází na hranici mezi doménou důvěryhodného ne-3GPP přístupu a 5GC. Na své severní straně implementuje rozhraní N2 (k AMF) pro signalizaci řídicí roviny a rozhraní N3 (k UPF) pro data uživatelské roviny. Na své jižní straně se připojuje k ne-3GPP přístupovým bodům (např. Wi-Fi AP) nebo agregačním sítím. Klíčovou rolí TNAP je fungovat jako proxy a adaptér. Přeposílá zprávy NGAP mezi UE/přístupovou sítí a AMF a přeposílá pakety uživatelské roviny mezi přístupovou sítí a UPF. Také se účastní procesu autentizace a pomáhá vytvořit vztah důvěry mezi přístupovou sítí a operátorem 5GC.

Provoz zahrnuje několik klíčových procedur. Během počáteční registrace TNAP usnadňuje autentizaci UE vůči 5GC, často přeposíláním zpráv EAP. Získává kontext UE od AMF a spravuje nastavení prostředků pro PDU session. Při mobilitě TNAP podporuje procedury předávání (handover) mezi 3GPP a ne-3GPP přístupem. Zásadní je, že protože je přístup důvěryhodný, TNAP nemusí s UE pro uživatelskou rovinu zakládat tunel IPSec; zabezpečení je poskytováno podpůrnou linkovou vrstvou (např. zabezpečení Wi-Fi) a zabezpečeným přenosem N3. TNAP zajišťuje, aby se pravidla politiky (policy) a QoS od SMF vynucovala v rámci důvěryhodné ne-3GPP přístupové sítě, což poskytuje konzistentní uživatelský zážitek.

K čemu slouží

Koncept TNAP byl formalizován, aby poskytl jasnou architektonickou definici pro koncové body, které integrují důvěryhodné ne-3GPP přístupy do 5G systému. Řeší nejednoznačnost, která by mohla vzniknout z existence více gateway funkcí (TNGF, W-AGF) plnících podobné role pro různé typy důvěryhodného přístupu. Účelem je vytvořit jednotný logický referenční bod pro 5GC, který zjednodušuje návrh systému a specifikaci. Řeší problém, jak může monolitické 5GC rozhranit s různorodým ekosystémem ne-3GPP technologií standardizovaným, avšak flexibilním způsobem.

Jeho vytvoření bylo motivováno principem návrhu 5G, kterým je přístupově agnostické poskytování služeb jádrové sítě. Předchozí přístupy, jako ePDG v 4G, byly navrženy specificky pro nedůvěryhodný Wi-Fi a vytvářely izolovanou integraci. TNAP, jako součást vývoje od Release 12 pro důvěryhodný přístup založený na S2a a plně realizovaný v Release 16 pro 5G, umožňuje efektivnější a nativnější integraci. Umožňuje operátorům využívat jejich stávající nebo partnerskou infrastrukturu Wi-Fi a pevného širokopásmového připojení jako bezproblémové rozšíření jejich 5G sítě, podporuje případy užití jako odlehčování provozu přes Wi-Fi operátora (carrier Wi-Fi offload), pevný bezdrátový přístup (fixed wireless access) a konvergované nabídky bez redundantní bezpečnostní enkapsulace pro důvěryhodné cesty.

Klíčové vlastnosti

• Slouží jako logický spojovací bod 5GC pro důvěryhodné ne-3GPP přístupy, jako jsou Wi-Fi a pevné širokopásmové sítě.
• Implementuje standardizovaná rozhraní N2 (řídicí rovina) a N3 (uživatelská rovina) směrem k 5GC.
• Funguje jako funkce pro vzájemné propojení protokolů mezi 3GPP NGAP a protokoly specifickými pro ne-3GPP přístup.
• Usnadňuje procedury autentizace a registrace UE bez nutnosti zakládat s UE tunel IPSec.
• Umožňuje vynucování pravidel QoS a politiky (policy) 5G v rámci domény důvěryhodného ne-3GPP přístupu.
• Podporuje události mobility a kontinuitu session pro UE pohybující se mezi 3GPP a ne-3GPP přístupem.

Definující specifikace

• TS 23.273 (Rel-19) — 5G Location Services Stage 2 Architecture
• TS 23.501 (Rel-20) — 5G System Architecture Stage 2
• TS 23.852 (Rel-12) — Study on GTP-based S2a for WLAN Access
• TS 24.502 (Rel-19) — 5G Core Access via Non-3GPP Networks; Stage 3
• TS 29.214 (Rel-19) — Policy and Charging Control over Rx
• TS 29.413 (Rel-19) — NGAP for Non-3GPP Access
• TS 29.513 (Rel-19) — 5G PCC Signalling Flows & QoS Mapping
• TS 29.514 (Rel-19) — 5G System; Policy Authorization Service; Stage 3
• TS 29.518 (Rel-19) — AMF Service Based Interface Protocol
• TS 29.519 (Rel-19) — UDR Usage for Policy & Exposure Data
• TS 29.561 (Rel-19) — 5G Interworking with External Data Networks
• 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
• TS 38.413 (Rel-19) — NG Application Protocol (NGAP)

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