5G 网络架构
1. 5G架构
1.1 控制平面
1.1.1 AUSF
1.1.2 AMF
1.1.3 SMF
1.1.4 UDM
1.1.5 PCF
1.1.6 NEF
1.1.7 NRF
1.2 数据平面
1.2.1 UPF
- 替代了原有的 SGW 和 PGW
1.3 注册过程
- 第一步：注册请求，UE 向 RAN发起注册请求；
- 第二步：RAN 选择合适的 AMF ；
- 第三步：
- 第四步：
- 第五步：
- 第六步：
- 第七步：
2. 4G架构
2.1 网络功能组件
2.1.1 MME
2.1.1.1 解释
- Mobility Management Entity（MEE），移动管理实体
2.1.1.2 职责
-
接入控制，包括安全和许可控制：MME支持在法律许可的范围内拦截和监听；为2G/3G接入网提供了控制函数接口S3，为HHS提供了S6a接口；
-
位置管理：包括1.同一MME内不同eNB的位置更新；2.不同MME之间的位置记录；3.空闲模式UE的定位。
-
附着 与去附着：如对空闲模式UE的传呼。
-
会话管理，包括对EPC Bearer （承载）的建立、修改、释放。
-
当UE初始化并建立连接时，选择一个SGW/PGW，转发用户的数据包。
-
NAS层信令的加密和完整性保护；
2.1.2 Serving Gateway (S-GW)
2.1.2.1 解释
- Serving Gateway，服务网关；
2.1.2.2 负责
- 在MME的控制下进行数据包的路由和转发，即将接收到的用户数据（以GTP协议数据包的形式）转发给指定的网元
- 为UE创建默认Bearer（承载）
- IP头压缩
- 基于用户和承载的计费
2.1.3 PCF
2.1.4 PDN Gateway
2.1.4.1 解释
- PDN GateWay，PDN 网关，为EPC网络的边界网关，连接Internet -用户面相关-
2.1.4.2 负责
- 会话和Bearer（承载）管理：如默认承载无法保证业务质量时由PGW创建专有承载。
- UE所用IP地址的分配，接入外部PDN（公用数据网）的网关功能
- 在SAE(美国机动车工程协会标准)中还负责非3GPP接入。
- 分组路由和转发
- 基于业务的计费
2.1.5 UE
2.1.6 eNodeB
2.1.7 HSS
2.1.7.1 解释
- Home Subscriber Server，归属签约用户服务器，是IMS（IP多媒体子系统）中控制层的组成部分
2.1.7.2 功能
-
支持用于处理调用/会话的IMS网络实体的主要用户数据库（用户的SAE开户信息，PDN信息）。
-
向IMS提供有关用户物理位置的信息；
2.1.8 PCRF
2.1.8.1 解释
- Policy and Charging Rules Function，策略与计费规则功能单元
2.1.8.2 功能
- 对用户和业务态QoS服务质量进行控制，为用户提供差异化的服务。并且为用户提供业务流承载资源保障以及流量计费策略。