5G核心网的构架和一些基础概念

5G5G 核心网的构架和一些基础概念核心网的构架和一些基础概念 5G 无线接入网络架构，主要包括 5G 接入网和 5G 核心网，其中 NG-RAN 代表 5G 接 入网，5GC 代表 5G 核心网。 5G 核心网主要包括哪些呢?先说一下关键的 AMF，SMF，UPF。  AMF：全称 AccessandMobilityManagementFunction，接入和移动管理功 能，终端接入权限和切换等由它来负责。  SMF：全称 SessionManagementFunction ，会话管理功能，提供服务连续 性，服务的不间断用户体验，包括 IP 地址和/或锚点变化的情况。  UPF：全称 UserPlaneFunction ，用户面管理功能，与 UPF 关联的 PDU 会 话可以由(R)AN 节点通过(R)AN 和 UPF 之间的 N3 接口服务的区域， 而无需 在其间添加新的 UPF 或移除/重新 - 分配 UPF。 我们看一下 5G 的系统构架图： AMF/SMF/UPF 处于主体的作用。 AMFAMF 承载以下主要功能：承载以下主要功能： 接入和移动管理功能(AMF)包括以下功能。 在 AMF 的单个实例中可以支持部分 或全部 AMF 功能：                  终止 RANCP 接口(N2)。 终止 NAS(N1)，NAS 加密和完整性保护。 注册管理。 连接管理。 可达性管理。 流动性管理。 合法拦截(适用于 AMF 事件和 LI 系统的接口)。 为 UE 和 SMF 之间的 SM 消息提供传输。 用于路由 SM 消息的透明代理。 接入身份验证。 接入授权。 在 UE 和 SMSF 之间提供 SMS 消息的传输。 安全锚功能(SEAF)。 监管服务的定位服务管理。 为 UE 和 LMF 之间以及 RAN 和 LMF 之间的位置服务消息提供传输。 用于与 EPS 互通的 EPS 承载 ID 分配。 UE 移动事件通知。 无论网络功能的数量如何，UE 和 CN 之间的每个接入网络只有一个 NAS 接口实 例，终止于至少实现 NAS 安全性和移动性管理的网络功能之一。 除了上述 AMF 的功能之外， AMF 还可以包括以下功能以支持非 3GPP 接入网络：  支持 N2 接口与 N3IWF。 在该接口上，可以不应用通过3GPP 接入定义的 一些信息(例如，3GPP 小区标识)和过程(例如，与切换相关)，并且可以应 用不适用于 3GPP 接入的非 3GPP 接入特定信息。  通过 N3IWF 上的 UE 支持 NAS 信令。 由 3GPP 接入上的 NAS 信令支持的 一些过程可能不适用于不可信的非 3GPP(例如寻呼)接入。   支持通过 N3IWF 连接的 UE 的认证。 管理通过非 3GPP 接入连接或通过 3GPP 和非 3GPP 同时连接的 UE 的移动 性，认证和单独的安全上下文状态。   支持协调的 RM 管理上下文，该上下文对 3GPP 和非 3GPP 访问有效。 支持针对 UE 的专用 CM 管理上下文，用于通过非 3GPP 接入进行连接。 注意：并非所有功能都需要在网络片的实例中得到支持。 UPFUPF 承载以下主要功能承载以下主要功能 用户平面功能(UPF)包括以下功能。 在 UPF 的单个实例中可以支持部分或全部 UPF 功能：    用于 RAT 内/RAT 间移动性的锚点(适用时)。 外部 PDU 与数据网络互连的会话点。 分组路由和转发(例如，支持上行链路分类器以将业务流路由到数据网络的 实例，支持分支点以支持多宿主 PDU 会话)。  数据包检查(例如， 基于服务数据流模板的应用程序检测以及从 SMF 接收的 可选 PFD)。          用户平面部分策略规则实施，例如门控，重定向，流量转向)。 合法拦截(UP 收集)。 流量使用报告。 用户平面的 QoS 处理，例如 UL/DL 速率实施，DL 中的反射 QoS 标记。 上行链路流量验证(SDF 到 QoS 流量映射)。 上行链路和下行链路中的传输级分组标记。 下行数据包缓冲和下行数据通知触发。 将一个或多个“结束标记”发送和转发到源 NG-RAN 节点。 ARP 代理和/或以太网 PDU 的 IPv6NeighborSolicitationProxying 。 UPF 通过提供与请求中发送的IP地址相对应的MAC地址来响应ARP和/或IPv6 邻居请求请求。 会话管理功能会话管理功能(SMF)(SMF)承载以下主要功能承载以下主要功能 会话管理功能(SMF)包括以下功能。 在 SMF 的单个实例中可以支持部分或全部 SMF 功能：  会话管理，例如会话建立，修改和释放，包括 UPF 和 AN 节点之间的隧道 维护。   UEIP 地址分配和管理(包括可选的授权)。 DHCPv4(服务器和客户端)和 DHCPv6(服务器和客户端)功能。  ARP 代理和/或以太网 PDU 的 IPv6NeighborSolicitationProxying 。 SMF 通过提供与请求中发送的IP地址相对应的MAC地址来响应ARP和/或IPv6 邻居请求请求。  选择和控制 UP 功能，包括控制 UPF 代理 ARP 或 IPv6 邻居发现，或将所有 ARP/IPv6 邻居请求流量转发到 SMF，用于以太网 PDU 会话。          配置 UPF 的流量控制，将流量路由到正确的目的地。 终止接口到策略控制功能。 合法拦截(用于 SM 事件和 LI 系统的接口)。 收费数据收集和支持计费接口。 控制和协调 UPF 的收费数据收集。 终止 SM 消息的 SM 部分。 下行数据通知。 AN 特定 SM 信息的发起者，通过 AMF 通过 N2 发送到 AN。 确定会话的 SSC 模式。 漫游功能：     处理本地实施以应用 QoSSLA(VPLMN) 。 计费数据收集和计费接口(VPLMN)。 合法拦截(在 SM 事件的 VPLMN 和 LI 系统的接口)。 支持与外部DN的交互， 以便通过外部DN传输PDU会话授权/认证的信令。