5G系统中NAS(非接入层)负责管理移动设备和核心网络之间的控制面过程、信令和移动性管理关键层。其功能包括:注册、连接建立和释放、移动性管理、安全、SMS处理和EPS承载管理。随着5G发展NAS将继续在确保网络内移动设备的高效通信和管理方面发挥关键作用

5G(NR)无线网络中NAS(非接入)层是协议栈中的关键层，提供与移动终端(UE)控制和管理相关的基本功能。NAS运行在信令面，负责处理非无线接入网相关的流程。

1.NAS定义和目的

定义:NAS(非接入)层是移动网络协议栈中的一层，位于无线接入网络之上负责非无线接入相关的过程。在5G中NAS运行在网络的核心，负责协调移动终端(UE)和核心网络之间的通信。
目的:NAS主要目的是管理移动设备的控制面过程、信令和移动性管理。它处理独立于底层无线接入技术的功能，允许移动设备和核心网络之间的标准化接口。

2.5G(NR)中NAS主要功能

2.1 注册和终端(UE)身份管理

连接和分离过程:NAS管理连接和分离过程，允许移动终端(UE)到5G网络注册或从5G网络分离。这对于建立和终止UE与核心网络之间的连接至关重要。
终端(UE)身份管理:NAS处理与移动设备相关的身份管理，包括临时移动用户身份 (TMSI)、国际移动用户身份 (IMSI) 等。

2.2 连接建立和释放

服务请求和释放:NAS管理服务请求的发起和释放，支持语音呼叫、数据会话和消息等服务的连接的建立和终止。
PDN(分组数据网络)连接:NAS有助于建立和释放与PDN的连接，允许移动设备访问数据服务和应用程序。
2.3 终端(UE)移动管理

位置和跟踪区更新:NAS处理与更新移动设备位置和更新跟踪区域信息相关的过程。这对于维护准确的网络注册和确保高效的移动性管理至关重要。
切换支持:NAS支持切换程序，允许移动设备在不同小区或跟踪区域之间无缝切换，同时保持正在进行的通信会话。

2.4 安全和身份验证

安全模式控制:NAS管理安全模式的建立和控制，确保移动设备和核心网络之间通信的机密性和完整性。
身份验证和密钥协商:NAS处理身份验证和密钥协商程序，以验证移动设备的身份并建立安全的通信通道。

2.5 SMS(短消息服务)处理

SMS支持:NAS提供对处理短消息的支持，包括发送、接收和存储 SMS 消息的过程。
小区广播:NAS支持小区广播服务，允许向特定小区或地理区域内的多个移动设备广播消息。

2.6 EPS(演进分组系统)承载管理:NAS管理EPS承载的激活和停用，EPS承载代表数据服务的通信通道。这包括根据移动设备的数据要求建立、修改和释放承载的过程。

3.NAS协议NAS利用各种协议在移动设备和核心网络之间进行通信。其中包括NAS信令协议，例如NAS传输层安全协议(TLS)和NAS应用协议(NasP)。

4.挑战和考虑因素

• 安全和隐私:保护用户数据和信令信息的安全和隐私是NAS的一个重要考虑因素。强大的安全措施(包括加密和身份验证)对于防止未经授权的访问和攻击至关重要。
• 延迟管理:由于5G旨在提供超低延迟，因此NAS对信令过程的有效管理至关重要。最大限度地减少移动事件和连接建立期间的信令延迟有助于改善用户体验。
• 互操作性:确保不同供应商的网络设备和移动设备之间的互操作性对于无缝通信至关重要。标准化工作在实现通用框架和促进互操作性方面发挥着关键作用。
• 网络切片演进：随着5G引入网络切片功能，NAS需要进行调整以支持定制网络切片的创建和管理，以满足特定的服务要求和用例。

5.演变和未来

• 与6G集成:未来NAS可能会发展为与潜在的6G技术和架构集成。预测未来几代人的需求可确保NAS在不断发展的网络中保持持续的相关性和适应性。
• IoT增强功能:随着物联网(IoT)变得越来越普遍，NAS可能会得到增强，以更好地支持IoT设备的多样化需求，包括低功耗、低延迟和大规模设备连接。
• 高级服务支持:NAS未来进步可能包括对高级服务的额外支持，例如增强现实(AR)、虚拟现实(VR)及需要特定信令和连接要求其他新兴应用。
• 效率和可扩展性:标准化和优化方面持续努力可能会集中于提高NAS效率和可扩展性，确保能够适应不断增长连接设备数量和多样化服务场景