10、5G核心网络架构与功能详解

5G核心网络架构与功能详解

1. 5G网络接口与核心网络元素概述

在5G网络中，为了实现用户设备（UE）与5G核心网（5GCN）之间通过不可信非3GPP接入进行可靠的控制面和用户面通信，在UE和N3IWF之间设置了NWu参考点。同时，还存在多个重要接口：
- Y1：连接UE和WLAN的接口。
- Y2：连接WLAN和N3IWF，用于传输NWu流量的接口。
- N1：连接UE和接入与移动性管理功能（AMF）的接口。
- N2：连接N3IWF和AMF的接口。
- N3：连接N3IWF和用户面功能（UPF）的接口。

5G核心网络可分为以下八个主要模块：
| 模块名称 | 主要功能 | 包含实体 |
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| 分组控制器 | 提供接入、会话、移动性和网关控制功能，支持新的5G用例 | AMF、会话管理功能（SMF）、短消息服务功能（SMSF）、UE无线电能力管理功能（UCMF） |
| 用户数据管理 | 管理用户订阅信息，包括认证、身份、计费等 | 统一数据管理（UDM）、认证服务器功能（AUSF）、5G设备身份注册（5G EIR）、归属用户服务器（HSS，用于从4G过渡） |
| 策略管理 | 实现网络策略设置的端到端自动化、网络切片内服务的精细配置以及高级数据通信服务的建立 | 计费功能（CHF）、策略与计费控制功能（PCF） |
| 共享环境 | 维护数据并执行5G核心其他部分使用的功能 | 非结构化数据存储功能（UDSF）、统一数据仓库（UDR） |
| 接入与网络暴露功能 | 提供对网络功能的访问，并实现应用层与底层网络基础设施之间的平滑通