【5G】5G网络架构及网元功能

2023-06-08 0 571

5G网络架构和拓扑

NG-RAN和5GC网络拓扑及接口

基于服务接口的网络架构

5G核心网八大网元

NSSF:网络切片用的网元。
NRF:实现各个网元之间的互相通信。
PCF:实现策略的网元。
UDM:实现健全的网元。
AUSF:健全的一部分。
AMF:接入控制管理。
SMF:会话管理。
UPF:传数据的网元。

重要的接口

N2:AN与AMF之间NG接口。
N3:AN与UPF之间对接接口,采用GTP-U协议。
N4:控制面SMF和用户面UPF分离的设备接口。
N6:内部网络侧与外部网络侧协议接口,采用GTP-U协议。
Uu:空口。

NG-RAN和5GC的功能划分

gNB:5G基站。
ng-eNB:升级之后的4G基站连到5G核心网。
Inter Cell RRM:小区之间无线资源管理。
RB Control:RB,带宽涉及的物理资源;RB资源的管理。
Connection Mobility Cont.:连接移动性管理。
Radio Admission Control:无线准入控制,接入控制功能。
Measurement Configuration & Provision:测量配置。
Dynamic Resource Allocation(Scheduler):动态资源的调度。

AMF:5G核心网网元,接入和移动性管理。
NAS Security:NAS信息加密处理。
Idle State Mobility Handling:空闲状态移动性处理。

SMF:5G核心网网元,会话管理功能。
UE IP address allocation:UE ip地址的分配。
PDU Session Control:PDU会话管理。

UPF:5G核心网网元,用户面功能。
Mobility Anchoring:移动性处理。
PDU Handing:PDU会话处理。

gNB功能

gNB又分为CU和DU,其中CU(Centralized Unit,集中单元)是负责连接核心网,参与上层协议栈SDAP、PDCP、RRC;
而DU(Distributed Unit,分布式单元)只负责连接CU,参与下层协议栈RLC、MAC、物理层。

  • 无线资源管理:无线承载控制,无线准入控制,动态资源分配,连接态移动性控制;
  • IP头压缩、数据加密和完整性保护;
  • AMF选择;
  • 到UPF的用户面数据路由;
  • 到AMF的控制面路由;
  • 连接建立和释放;
  • 寻呼消息和系统广播消息的调度和传输;
  • 测量和测量上报配置;
  • 支持网络切片,支持双连接;
  • Qos Flow管理和到DRB的映射; // EPS承载
  • 支持UE RRC_INACTIVE态;
  • NAS消息转发;

5G核心网网元功能

5G核心网网元:

5G核心网网元 功能描述 与4G网元对应关系
AMF(Access and Mobility Management Function)
  • NG1接口终止、NG2接口终止
  • 移动性管理、SM消息的路由
  • 接入鉴权、安全锚点功能(SEA)
  • 安全上下文管理功能(SCM)
类似于MME
SMF(Session Management Function)
  • 会话管理、UP选择和控制
  • IP地址分配
  • 下行数据通知
类似于PGW-C
UPF(User Plane Function)
  • intra-RAT移动的锚点
  • 数据报文路由、转发、监测及Qos处理
  • 流量统计及上报
类似于PGW-U
UDM(Unified Data Management)
  • 产生AKA过程需要的数据
  • 签约数据管理,用户鉴权处理、短消息管理
  • 支持ARPF
类似于HSS
AUSF(Authentication Server Function)
  • 生成鉴权向量
类似于HSS中的Auc功能
PCF(Policy Control Function)
  • 应用和业务数据流监测
  • Qos控制、额度管理、基于流的计费
  • 背景数据传送策略协商
  • 对通过NEF和PFDF从第三方AS配置进来的PFD进行管理
  • 数据流分流管理(不同DN)
  • 具备UDR前端功能以提供用户签约信息
  • 提供网络选择和移动性管理相关的策略
  • UE策略的配置(网络侧须支持向UE提供策略信息,比如:网络发现和选择策略、网络切片选择策略)
类似于PCRF
NEF(Network Exposure Function)
  • 网络能力的收集、分析和重组
  • 网络能力的开放
类似于SCEF
NRF(NF Repository Function)
  • 业务发现,从NF实例接收NF发现请求,并向NF实例提供发现的NF实例的信息
全新网元,类似于增强DNS

文章来源于互联网
原文标题:【5G】5G网络架构及网元功能
原文地址:https://blog.csdn.net/qq_41127869/article/details/129377147

银河教育 网络教程 【5G】5G网络架构及网元功能 https://www.edufly.cn/data/tutorial/1428.html

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