序言：本期我們將圍繞5G接入網(wǎng)和核心網(wǎng)展開深入探討。

隨著5G研究的深入和普及，對于5G具備的能力已達成基本共識：滿足增強的移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求，擁有更高體驗速率和更大帶寬接入的能力；滿足車聯(lián)網(wǎng)、遠程醫(yī)療、應(yīng)急通信、工業(yè)控制等垂直行業(yè)應(yīng)用需求，擁有低時延、高可靠的信息交互能力，具備承擔高時效、高精密、高安全需求業(yè)務(wù)的能力；滿足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備互聯(lián)互通的應(yīng)用需求，擁有更高連接密度、更簡單信令交互的能力，支持大規(guī)模、低成本、低功耗物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的高效接入和管理。

為了滿足這些苛刻的體驗、效率和性能的要求，5G必須要構(gòu)建一個資源全共享、功能易編排、業(yè)務(wù)緊耦合的網(wǎng)絡(luò)平臺。因此，5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)就必須全面深入優(yōu)化。

圖1 4G LTE網(wǎng)絡(luò)典型架構(gòu)圖

蜂窩通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)可以劃分成接入網(wǎng)（RAN）和核心網(wǎng)（CN）兩部分，無線接入網(wǎng)主要由基站組成，為用戶提供無線接入功能；核心網(wǎng)主要由基站管理器、網(wǎng)關(guān)、計費系統(tǒng)組成，主要為用戶提供網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)和管理功能，在4G LTE系統(tǒng)中，基站和核心網(wǎng)分別叫eNB和EPC。

圖2 4G向5G演進網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變化圖

5G系統(tǒng)由接入網(wǎng)（AN）和核心網(wǎng)（5GC）組成，若考慮NSA（非獨立組網(wǎng)）場景，則還需要考慮4G的網(wǎng)元。5G網(wǎng)絡(luò)在傳統(tǒng)4G LTE網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進行了優(yōu)化處理，網(wǎng)元呈現(xiàn)虛擬化、云化。

一、主要網(wǎng)元及功能

圖3 各網(wǎng)元主要功能

5G網(wǎng)元的功能劃分如圖所示。NG-RAN包含gNB或ng-eNB節(jié)點，5GC包含AMF，UPF和SMF三個功能模塊。

gNB/ng-eNB

o小區(qū)間無限資源管理InterCell Radio Resource Management（RRM）

o無線承載控制RadioBear（RB）Control

o連接移動性控制Connection Mobility Control

o測量配置與規(guī)定MeasurementConfiguration and Provision

o動態(tài)資源分配DynamicResource Allocation

AMF

oNAS安全Non-AccessStratum（NAS） Security

o空閑模式下移動性管理IdleState Mobility Handling

UPF

o移動性錨點管理 MobilityAnchoring

oPDU處理（與Internet連接）PDUHandling

SMF

o用戶IP地址分配 UE IPAddress Allocation

oPDUSession控制

主要網(wǎng)元功能實體 (NF)：

oUE: 用戶終端設(shè)備User Equipment (UE)

oRAN: 接入網(wǎng)絡(luò)(Radio) Access Network (RAN)

oAMF: 接入及移動性管理功能Access and Mobility Management Function

oUPF: 用戶面功能User plane Function (UPF)

oAUSF: 鑒權(quán)服務(wù)功能Authentication Server Function

oDN: 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)Data Network (DN), 比如運營商業(yè)務(wù)，互聯(lián)網(wǎng)接入或者第三方業(yè)務(wù)等。

oUDFS: 非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)存儲功能Unstructured Data Storage Function

oNEF: 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)呈現(xiàn)功能Network Exposure Function (NEF)

oNRF: 網(wǎng)元數(shù)據(jù)倉庫功能NF Repository Function (NRF)

oNSSF: 網(wǎng)絡(luò)切片選擇功能Network SliceSelection Function (NSSF)

oPCF: 策略控制功能Policy Control function (PCF)

oSMF: 進程管理功能Session Management Function (SMF)

oUDM: 統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理功能Unified Data Management (UDM)

oUDR: 統(tǒng)一數(shù)據(jù)倉庫功能Unified Data Repository (UDR)

oAF: 應(yīng)用層功能Application Function (AF)

oEIR: 5G設(shè)備標識注冊設(shè)備5G-Equipment Identity Register (5G-EIR)