5G/NR 5G核心网(5GC)之基本概念

系列文章目录

5G/NR 5G核心网(5GC)之网络功能和实体

5G/NR 5G核心网(5GC)之非漫游参考架构

5G/NR 5G核心网(5GC)之漫游参考架构

5G/NR 5G核心网(5GC)之网络功能服务通信

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        第五代移动通信系统(5G)核心网架构打破了传统网络架构，其摒弃了专用硬件、专用通讯链路和路径、专用平台、点对点接口的传统网络架构模式，致力于一个高效化、软件化、开发化的系统网络架构。

        3GPP在R15协议中首次提出，将控制面的网络功能(Network Function，简称NF)划分为多个服务的形式进行呈现，每个网络功能之间使用基于服务的交互，制定了基于服务的网络架构(Service Based Architecture，简称SBA)，这也是相对于网元之间通过接口相连的传统网络架构的最大区别。在R15的架构下，每个NF相互独立，NF间采用直连通信方式，其链路数目较多，而随着后续的发展，NF数量的增多会导致链路数目相应增多，则3GPP在R16协议中，在SBA的基础上增强了网络功能(或服务)间的通信的灵活性和可靠性，引入了服务通信代理(Service Communication Proxy，简称SCP)机制，使每个网络功能及其网络功能服务能够通过SCP直接或间接地与其他网络功能及其网络功能服务进行交互。

        5G系统架构被定义为支持数据连接和服务，使部署能够使用网络功能虚拟化和软件定义网络等技术。5G系统架构应在控制面的网络功能之间利用基于服务的交互，其一些关键原则和概念如下所示：

        1) 用户面与控制面分离，允许独立的可扩展性、演进和灵活部署，例如：集中式或分布式，可以灵活地将用户面下层到网络边缘。

        2) 模块化功能设计，例如：实现灵活高效的网络切片。

        3) 在适用的情况下，将过程定义为服务，例如：网络功能之间的交互集，以便它们重复使用。

        4) 如果需要，使每个网络功能及其网络功能服务能够通过服务通信代理直接或间接地与其他网络功能及其网络功能服务进行交互。该架构不排除使用另一个中间功能来帮助路由控制面消息。

        5) 接入网(Access Network，简称AN)和核心网(Core Network，简称CN)之间的依赖关系最小化。该架构定义为一个融合核心网络，该网络具有一个通用AN-CN接口，该接口集成了不同的接入类型，例如：3GPP和非3GPP。

        6) 支持统一的认证框架。

        7) 支持“无状态”网络功能，其中“计算”资源与“存储”资源分离。

        8) 支持能力开放。

        9) 支持并发访问本地和集中式服务。为了支持低延迟服务和访问本地数据网络，用户面功能可以部署在接入网络附近。

        10) 支持在VPLMN中归属路由和本地分流两种漫游架构。