5G核心网的架构和功能详解

5G 核心网（5GC）是 5G 网络的 “大脑”，其架构设计突破了传统通信网络的层级束缚，通过控制面与用户面分离（CUPS）、服务化架构（SBA）和网络切片三大核心技术，实现了对 eMBB、uRLLC、mMTC 三大场景的灵活支持。

以下从架构、功能、关键技术三个维度展开深度解析：

一、5G 核心网架构：从 “烟囱式” 到 “积木式” 的革命

1. 控制面与用户面分离（CUPS）

• 核心设计：将传统核心网中集成在同一物理节点的控制功能（如会话管理）与数据转发功能（如流量处理）彻底分离，分别部署在独立的控制面网元和用户面网元上。
• 优势：
  • 资源利用率提升 40%：控制面资源需求稳定（如 AMF 处理信令），用户面可根据流量动态扩展（如 UPF 按需部署）。
  • 故障隔离性增强：用户面故障不影响控制面，控制面升级不中断数据传输。
  • 支持边缘计算：用户面功能（UPF）可下沉至基站或园区边缘，实现本地流量分流，降低时延。
• 典型部署：
  • 控制面：AMF（接入和移动性管理功能）、SMF（会话管理功能）等集中部署在区域数据中心。