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(dá)成基本共識：滿足增強(qiáng)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(yuǎn)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(dān)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(fèi)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(jìn)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(dú)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(jìn)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(diǎn)，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
o nas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(diǎn)管理 mobilityanchoring
o pdu處理（與internet連接）pduhandling
smf
o 用戶ip地址分配 ue ipaddress allocation
o pdusession控制
主要網(wǎng)元功能實體 (nf)：
o ue: 用戶終端設(shè)備user equipment (ue)
o ran: 接入網(wǎng)絡(luò)(radio) access network (ran)
o amf: 接入及移動性管理功能access and mobility management function
o upf: 用戶面功能user plane function (upf)
o ausf: 鑒權(quán)服務(wù)功能authentication server function
o dn: 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)data network (dn), 比如運(yùn)營商業(yè)務(wù)，互聯(lián)網(wǎng)接入或者第三方業(yè)務(wù)等。
o udfs: 非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)存儲功能unstructured data storage function
o nef: 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)呈現(xiàn)功能network exposure function (nef)
o nrf: 網(wǎng)元數(shù)據(jù)倉庫功能nf repository function (nrf)
o nssf: 網(wǎng)絡(luò)切片選擇功能network sliceselection function (nssf)
o pcf: 策略控制功能policy control function (pcf)
o smf: 進(jìn)程管理功能session management function (smf)
o udm: 統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理功能unified data management (udm)
o udr: 統(tǒng)一數(shù)據(jù)倉庫功能unified data repository (udr)
o af: 應(yīng)用層功能application function (af)
o eir: 5g設(shè)備標(biāo)識注冊設(shè)備5g-equipment identity register (5g-eir)

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