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AF — Application Function

難易度: 初級〜中級 ／ 想定学習時間: 15分 ／ 関連NF: PCF（ポリシー要求先）, NEF（非信頼AFの窓口） ／ 関連Interface: SBI（Naf/N5）

学習目標

  • AF がアプリケーション側の「要求窓口」として、通信品質やルーティングの要望をネットワークへ伝える役割を果たすことを理解する。
  • 信頼（trusted）AF と非信頼（untrusted）AF の違い、およびそれぞれのアクセス経路を説明できる。
  • AF が PCF（および非信頼時は NEF）とどのように連携するかを理解する。
  • AF が QoS 要求やエッジ（ローカルルーティング）誘導へどのように影響するかを把握する。

前提知識

  • ポリシー制御の中心である PCF の役割。
  • 非信頼AFの窓口となる NEF の役割。
  • 通信品質の考え方である QoS。
  • SBA/SBI の基礎は カリキュラム を参照。

この章で学べること

  • Why: アプリごとに異なる通信品質・ルーティング要求を、なぜネットワークへ伝える必要があるのか。
  • What: AF がどんな要求（QoS/ルーティング/課金影響）を、どの経路で誰に渡すのか。
  • How: 信頼AF は直接 PCF へ、非信頼AF は NEF 経由で要求し、PCF がポリシー化して反映する流れ。

Why — なぜ必要なのか

アプリケーションごとに必要な通信品質やルーティングは異なります。動画配信は帯域を重視し、オンラインゲームは低遅延を重視するなど、要望はさまざまです。こうしたアプリ側の要望をネットワークへ反映するための「窓口」が必要になります。

例え話: AF は、アプリ業界からネットワークへの「要望窓口・営業担当」のような存在です。AF が無ければ、アプリ都合の QoS 調整やエッジ最適化をネットワークへ依頼する手段がなくなってしまいます。

Overview — 概要

AF はアプリケーションの要求（QoS、トラフィックルーティング、課金方針への影響など）を発行します。信頼AF はこれを PCF へ直接渡し、非信頼AF は NEF を経由して渡します。PCF は受け取った要求をポリシー化し、SMF/UPF へ反映します。エッジ（ローカルルーティング）への誘導にも AF が関与します。

Basic Concept — 初心者向け説明

AF は、アプリの要望を受けてネットワーク部門へ橋渡しする「営業担当」のような役割です。社内（信頼AF）の要望はそのまま担当（PCF）へ届けられますが、社外（非信頼AF）からの要望は受付（NEF）を通してから届けられます。こうして、アプリの都合とネットワークの都合を安全につなぎます。

Network Function 詳細

項目 内容
役割 アプリケーション側の要求窓口。QoS要求・トラフィックルーティング（エッジ誘導）・課金方針への影響をネットワークへ伝える。
保持情報 アプリのセッション/フロー要求、サービス識別子など。
利用する主なAPI PCF の Npcf_PolicyAuthorization（QoS/ルーティング要求）。非信頼時は NEF 経由の Nnef。
提供するAPI アプリ固有。Naf として応答/通知受信を担う（標準化範囲は限定的、要確認）。
関連Interface SBI（Naf）。PCF とは N5、NEF とは N33。
障害時の影響 該当アプリのネットワーク連携（特別QoS/エッジ誘導）が不可になる。基本通信は継続するため、影響は当該アプリの最適化に限定される。

Architecture

flowchart LR
    AF_T["AF (信頼AF: アプリ要求)"]
    AF_U["AF (非信頼AF: アプリ要求)"]
    NEF["NEF (非信頼AFの窓口)"]
    PCF["PCF (ポリシー制御)"]
    SMF["SMF"]
    UPF["UPF"]

    AF_T -->|N5| PCF
    AF_U -->|N33| NEF
    NEF --> PCF
    PCF --> SMF
    PCF --> UPF

図の読み方: 信頼AF は N5 で直接 PCF へ要求を届け、非信頼AF は N33 経由で NEF を通してから PCF へ届きます。PCF は受け取った要求をポリシー化し、SMF/UPF へ反映することでアプリの要求が実際の通信へ適用されます。

Interface

Interface 接続 用途
N5（SBI, Naf/Npcf_PolicyAuthorization） AF ⇔ PCF 信頼AF の要求。
N33 AF ⇔ NEF 非信頼AF の要求。

詳細は Interface辞典 を参照。

Procedure での登場

AF はアプリ主導の QoS 変更で登場します。AF → PCF → SMF の流れで、PDU セッションの QoS Flow を変更します。関連する内容は QoS や PDU Session Modification / Release、非信頼AF の窓口である NEF を参照してください。詳細な手順は要確認です。

EPCとの比較

4G/EPC でも AF は存在し、Rx インターフェースで PCRF へ要求していました（IMS の P-CSCF などが代表的な AF です）。5G では SBI 化され、PCF へ要求する形（信頼AF は直接、非信頼AF は NEF 経由）になりました（要確認）。

世代 AF の要求経路
4G AF Rx → PCRF
5G AF Naf/N5 → PCF（非信頼AF は NEF 経由）

Release差分

Rel-15 で基礎が定義されました。Rel-16/17 ではエッジコンピューティング連携などの拡張が行われたとされます（要確認）。

3GPP Specification

  • TS 23.501 §6.2.10 で AF が定義されるとされる（要確認）。
  • TS 23.503 = ポリシー関連（AF influence / PolicyAuthorization）（要確認）。
  • TS 29.514 = Npcf_PolicyAuthorization（個別の章番号は要確認）。

Summary

  • AF はアプリケーション側の「要求窓口」であり、QoS要求・ルーティング・課金影響などをネットワークへ伝える。
  • 信頼AF はオペレータ網内から PCF へ直接、非信頼AF は NEF を経由して要求する。
  • PCF が AF の要求をポリシー化し、SMF/UPF へ反映することでアプリ要求が実際の通信へ適用される。
  • エッジ（ローカルルーティング）誘導にも AF が関与する。
  • 4G の Rx（PCRF 宛）からの流れが、5G では SBI 化され PCF 宛（信頼は直接/非信頼は NEF 経由）になった。

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