核心网5GC业务流程培训课件
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5GC核心网基本概念
Procedure由多个为实现某项功能的Transaction构成；
Session lifecycle level
起始于UE会话建立，结束于UE会话结束。 Session 可以包含1个或多个Procedure 。
Transaction Procedure Session
不需要处理状态信息的VNFC是无状态的VNFC。 需要处理状态信息的VNFC可以实现为： 一个有状态的VNFC。 具有外部状态的无状态VNFC。
Service Logic
Stateless Load Balancer
Other NF 通用NF无状态设计原则
无状态设计
•有状态处理和无状态服务逻 辑解耦 •有状态本地缓存的轻量级上 下文，容纳更多数据
•无状态LB保证流量在无状态 服务之间更加平衡
LB
网络切片实现智能管道，满足多种应用场景需求
网络切片
Cloud Database (UDSF/SDSF)
Stateless Service Local Cache
Stateful Service Local Cache
•Procedure 级无状态 •处理完成后，将数据存储在 CDB的上下文中，删除本地数 据
CDB
New scaled
Service Logic
•全网通信 •缩短网络路径
PDNGW
PCRF
MME
Serving GW
AMF SMF
…
PCF
UDM
服务化
•IP 地址
NRF
•FQDN
•支持的服务
•…
•NF服务到独立NRF注册/注销 •NRF和NF服务之间的状态检测 •NF服务自动管理，自动选择和自动扩展
Session lifecycle level
起始于UE会话建立，结束于UE会话结束。 Session 可以包含1个或多个Procedure 。
Transaction Procedure Session
不需要处理状态信息的VNFC是无状态的VNFC。 需要处理状态信息的VNFC可以实现为： 一个有状态的VNFC。 具有外部状态的无状态VNFC。
Service Logic
Stateless Load Balancer
Other NF 通用NF无状态设计原则
无状态设计
•有状态处理和无状态服务逻 辑解耦 •有状态本地缓存的轻量级上 下文，容纳更多数据
•无状态LB保证流量在无状态 服务之间更加平衡
LB
网络切片实现智能管道，满足多种应用场景需求
网络切片
Cloud Database (UDSF/SDSF)
Stateless Service Local Cache
Stateful Service Local Cache
•Procedure 级无状态 •处理完成后，将数据存储在 CDB的上下文中，删除本地数 据
CDB
New scaled
Service Logic
•全网通信 •缩短网络路径
PDNGW
PCRF
MME
Serving GW
AMF SMF
…
PCF
UDM
服务化
•IP 地址
NRF
•FQDN
•支持的服务
•…
•NF服务到独立NRF注册/注销 •NRF和NF服务之间的状态检测 •NF服务自动管理，自动选择和自动扩展
5GC核心网基本概念
RReelelaesae s1e6 （16Ph（aseP2h）ase 2）
需求定义
通用技术实施方案
接口定义
R15-Stage1 R15-Stage2 R15-Stage3
5G Evolution 5G 演进
Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4
eMBB
eMBB: 热点与高速率
视频/语音/互联网/视频电话 20Mbps速率的4K高清体验 @公路/铁路/村落/郊区/偏远地区
mMTC: 低功耗、高连接密度
mMTC
FTP/下载/超高清3D视频/VR/AR 100Mbps体验速率，峰值速率超过1Gbps @ 热点/室内/咖啡厅/办公室/体育场
超高宽带
10G+bps 峰值速率/用户
eMBB
动态的体验管理
5G
业务定义的连接 按需的移动性
mMTC
低功耗 大连接通信
100万连接/km2
uRLLC
高可靠 低时延通信
1ms时延
快速的流量转发
5G时代的网络必须按需满足业务的多样性和相应性能需求。
eMBB/URLLC/mMTC全新数字体验
eMBB: 无缝广域覆盖
5G 核心网解决方案整体架构
Big Data
MICT-OS
Open API
OSS
Monitoring
Policy
eMBB
Control Plane
NEF
5G Core Network
uRLLC
NRF
PCF
…
mMTC
AUSF
CMF
5G核心网技术ppt课件
架
• 大连接影响移动性管理和连接管理
构
• 低时延，影响移动性管理，连接管理，转发面
5G总体情况 5G核心网网络架构及网元功能 5G核心网关键技术 5G核心网演进思路
5G核心网网元（1）
5G核心网网元
功能描述
Unified Data Management (UDM) Authentication Server Function (AUSF)
3. 降低运维成本；
• 峰值10G
高带宽 • 均值1G
• 端到端< 10ms • 空口< 1ms
低时延
5G
• 百万连接
大连接
灵活开 放
• 部署灵活 • 新的业务增长点
5G应用场景需求
网络
3大应用场景
流量密度
连接数密度
时延
移动性
4G 0.1Mbps/m2 10万/km2 空口10ms 350Km/h
- 支持ARPF - 支持存储签约信息 - 支持5G功能增强后的其它签约数据
- 生成鉴权向量
与EPC网元 对应关系
类似于HSS
类于HSS的AuC功能
Policy Control function (PCF)
- 应用和业务数据流检测 - QoS控制、额度管理、基于流的计费 - 背景数据(Background data)传送策略协商 - 对通过NEF和PFDF从第三方AS配置进来的 PFD（Packet Filter Descriptor）进行管理 - 数据流分流管理（不同DN） - 具备UDR(User Data Repository )前端功能以提供用户签约 信息
5G候选提案征集
Release 15:满足eMBB基本功能
5G通信技术解析培训资料
5G通信技术解析培训资料
汇报人：XX 2024-01-24
目 录
• 5G通信技术概述 • 5G网络架构与关键技术 • 5G终端设备与芯片技术 • 5G应用场景及案例分析 • 5G网络部署与优化策略 • 5G通信技术前沿动态与未来展望
01 5G通信技术概述
5G定义与发展历程
5G定义
第五代移动通信技术，简称5G， 是具有高速率、低时延和大连接 特点的新一代宽带移动通信技术 。
03
媒体与娱乐
5G的高带宽使得高清视频、大型游戏 等媒体内容的传输更加流畅。例如， 通过5G网络观看高清直播、玩大型在 线游戏等娱乐活动，提升用户体验。
05 5G网络部署与优化策略
5G网络规划原则和方法
连续性覆盖
确保用户在任何地点和时间都能获得高质量的5G服务。
业务需求导向
根据业务需求进行网络规划，以满足不同场景下的性能需求。
等挑战。
终端设备与芯片选型建议
根据需求选择终端设备类型
根据个人或企业需求，选择合适的 5G终端设备类型，如智能手机、平 板电脑或笔记本电脑等。
关注芯片性能与兼容性
在选择5G芯片时，应关注其性能、 功耗、兼容性以及是否支持所需的通 信模式和频段。
了解供应商实力与生态系统
选择有实力的芯片供应商，可以确保 产品质量和技术支持，同时也有利于 生态系统的建设和发展。
02
工业自动化
5G的低时延和高可靠性使得远程控制和自动化操作成为可能。例如，
利用5G网络对工厂设备进行远程监控和控制，实现生产过程的自动化
和智能化。
03
物流管理
通过5G网络连接物流设备，实现货物的实时跟踪和定位，提高物流效
率和准确性。例如，利用5G技术实现仓储自动化和智能配送，降低物
汇报人：XX 2024-01-24
目 录
• 5G通信技术概述 • 5G网络架构与关键技术 • 5G终端设备与芯片技术 • 5G应用场景及案例分析 • 5G网络部署与优化策略 • 5G通信技术前沿动态与未来展望
01 5G通信技术概述
5G定义与发展历程
5G定义
第五代移动通信技术，简称5G， 是具有高速率、低时延和大连接 特点的新一代宽带移动通信技术 。
03
媒体与娱乐
5G的高带宽使得高清视频、大型游戏 等媒体内容的传输更加流畅。例如， 通过5G网络观看高清直播、玩大型在 线游戏等娱乐活动，提升用户体验。
05 5G网络部署与优化策略
5G网络规划原则和方法
连续性覆盖
确保用户在任何地点和时间都能获得高质量的5G服务。
业务需求导向
根据业务需求进行网络规划，以满足不同场景下的性能需求。
等挑战。
终端设备与芯片选型建议
根据需求选择终端设备类型
根据个人或企业需求，选择合适的 5G终端设备类型，如智能手机、平 板电脑或笔记本电脑等。
关注芯片性能与兼容性
在选择5G芯片时，应关注其性能、 功耗、兼容性以及是否支持所需的通 信模式和频段。
了解供应商实力与生态系统
选择有实力的芯片供应商，可以确保 产品质量和技术支持，同时也有利于 生态系统的建设和发展。
02
工业自动化
5G的低时延和高可靠性使得远程控制和自动化操作成为可能。例如，
利用5G网络对工厂设备进行远程监控和控制，实现生产过程的自动化
和智能化。
03
物流管理
通过5G网络连接物流设备，实现货物的实时跟踪和定位，提高物流效
率和准确性。例如，利用5G技术实现仓储自动化和智能配送，降低物
5G核心网深入业务流程
UE2
SMF2
AMF2
NR2
DN
2a Data Notification
2b Data Notification ACK
3a Namf_Communication_N1N2MessageTransfer
3b Namf_Communication_N1N2MessageTransfer Response
多宿主PDU会话 VS UL-CL
UL-CL(上行分类功能)将本地业务导向本地网络，非本地业务导向Anchor UPF。
UL-CL的会话管理模型
多宿主PDU会话的会话管理模型
一个PDU Session，可以有两个不同的IPv6前缀，两个地址分别在不同的UPF锚点上。 Branching UPF执行上行流量分离和下行流量聚合。 Branching UPF执行APN AMBR和计费。
UL/DL data
UE
AMF
NR
UPF1
1 发现用户的SMF/UPF锚点需要重定位
4/5/6 UE Initiate PDU session establishment with UPF2
7 PDU session release with UPF1
UL/DL data
1 由SMF确定UPF需要重定位，或者SMF需要改变2 SMF向UE发送NAS消息，携带PDU会话ID，SMF重分配请求指示，要求释放该会话，并提供定时器指示该会话保留时间SMF启动PDU会话释放定时器3 AMF转发NAS消息到UE。UE将释放定时器值提供给上层4 UE接受PDU会话修改命令，执行PDU会话建立流程，AMF根据SMF重分配指示，选择新SMF，由新SMF为用户重新选择UPF；5 SMF根据旧会话ID，为用户重新选择PDU锚点UPF 6 一旦PDU会话重新建立，UE使用新的IP地址和前缀转发数据流7 SMF或者UE根据释放定时器，释放原有旧会话
五G分组核心网专题课件
➢ 与4/5G系统互操作、 ➢ 多切片支持、 ➢ 网络管理和切片管理、 ➢ 能力开放、 ➢ 安全、 ➢ 业务发现和授权、 ➢ 语音方案、 ➢ 融合组网
2019.多厂家实验室互通测试
• 规模试点转商用
• 多节点对接互通
• 端到端切片管理
• 切片功能互通
验证
3
5G全球主要市场商用节奏，NSA是海外运营商的当前的主流 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 选择
美国
(WTTx/eMBB @28/39GHz)
日本
(4.6GHz +28GHz)
韩国
(28GHz+ 3.5GHz)
欧洲
(3.5GHz)
17Q1
17Q2
17Q3 17Q4 18Q1
可靠性要求
Ultra-High
时延要求
10~100ms
可靠性要求
Ultra-High
11
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
2020年SA商用的主要挑战
垂直行业商业拓展及合作
商业逻辑如何定义？ 业务如何发放？ 能力开放生态搭建？ 垂直行业合作模式？
垂直行业的商业模式开拓，流程打通的新挑战
中国移动2020年SA商用倒推测试节奏
NSA标准冻结
R15 SA标准冻结
2017.12
2018.6
2018.12
5G部署准备
• 统一电信云建设， 具备三层云化解耦 能力
• CU分离试点 • PNF和VNF混合组
Pool测试 • NSA内外场测试
支持NSA商业部署
• NSA规模试点转商用
SA功能验证
2019.多厂家实验室互通测试
• 规模试点转商用
• 多节点对接互通
• 端到端切片管理
• 切片功能互通
验证
3
5G全球主要市场商用节奏，NSA是海外运营商的当前的主流 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 选择
美国
(WTTx/eMBB @28/39GHz)
日本
(4.6GHz +28GHz)
韩国
(28GHz+ 3.5GHz)
欧洲
(3.5GHz)
17Q1
17Q2
17Q3 17Q4 18Q1
可靠性要求
Ultra-High
时延要求
10~100ms
可靠性要求
Ultra-High
11
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
2020年SA商用的主要挑战
垂直行业商业拓展及合作
商业逻辑如何定义？ 业务如何发放？ 能力开放生态搭建？ 垂直行业合作模式？
垂直行业的商业模式开拓，流程打通的新挑战
中国移动2020年SA商用倒推测试节奏
NSA标准冻结
R15 SA标准冻结
2017.12
2018.6
2018.12
5G部署准备
• 统一电信云建设， 具备三层云化解耦 能力
• CU分离试点 • PNF和VNF混合组
Pool测试 • NSA内外场测试
支持NSA商业部署
• NSA规模试点转商用
SA功能验证
5G核心网技术ppt课件
5G网络技术升级
无线网
时隙结构优化 大规模天线 新型多址 高频段通信/全频谱接入 超密集组网 灵活双工（全双工） 新型多载波 终端直通技术 频谱共享 RAN侧的云化
核心网
通用硬件 SDN/NFV QoS机制 策略控制 网络切片 边缘计算 网络能力开放
移动通信系统标准演进
N2和N3连接。UE可执行小区选择、小区重选和PLMN选择。空 闲态AMF应能对非MO-only模式的UE发起寻呼，执行网络发起 的业务请求过程 • 连接态：UE所属的AN和AMF间的N2连接建立后，网络进入连 接态
Registration Reject
RM-DEREGISTERED
Registration Update Accept
- 会话管理、UP选择和控制 - SM NAS消息终止 - 下行数据通知
- Intra-RAT移动的锚点 - 数据报文路由、转发、检测及QoS处理 - 流量统计和上报
- 网络能力的收集、分析和重组 - 网络能力的开放
- 业务发现，从NF实例接收NF发现请求，并向 NF实例提供发现的NF实例的信息（被发现）
<GUAMI> := <MCC> <MNC> <AMF Region ID> <AMF Set ID> <AMF Pointer>
<5G-S-TMSI> := <AMF Set ID> <AMF Pointer> <5G-TMSI>
5G核心网状态模型
注册管理
5G核心网定义以下两种注册管理状态，用于反映UE与AMF间 的注册状态： • 去注册：此状态下，UE没有注册到核心网，AMF中的UE上下
核心网5GC业务流程培训课件
3a. SDN去订阅（Nudm_SDM_Unsubscribe）
4. UE发起的去注册请求流程中的第2～5步骤
5. AMF发起的策略关联终止（AMF-initiated Policy Association Termination）
6. 注销接受（De-registration Accept） 7. 信令连接释放（Signalling Connection Release)
UPF N6 DN IP Anchor 2
一个PDU Session，可以有两个不同的IPv6前缀，两个地址分别在不同 的UPF锚点上。 Branching UPF执行上行流量分离和下行流量聚合。 Branching UPF执行APN AMBR和计费。
UL-CL的会话管理模型
5GC
UDM
AMF
Deploy UE Access selection and PDU session selection policy
PPT学习交流
基本流程
•AMF决定建立AM策略关联 •2 AMF没有UE的AM策略，AMF请求 PCF关于UE的策略，包括SUPI，组信 息，签约通知指示，业务区限制， RFSP索引，GPSI，接入类型，位置信 息，拜访地网络，原先策略信息，等 等 •3 PCF提供给AMFAM策略信息，以及 策略触发器参数 •4 AMF部署AM策略给UE，并且将 RFSP索引和业务区限制发给NR
Namf_communication_N1N2 message transfer N2 PDU session request(NAS) AN specific resource setup(PDU Session Establishment Accept)
Signaling Connection release
2024年移动通信核心网基础知识培训
移动通信核心网基础知识培训一、引言移动通信网络是现代通信技术的重要组成部分，为全球数十亿用户提供无线通信服务。
核心网作为移动通信网络的关键部分，负责处理用户通信请求、数据传输、信令控制等功能。
为了帮助大家更好地了解移动通信核心网的基本知识，我们特此举办此次培训。
本培训将从移动通信核心网的概述、架构、关键技术、发展趋势等方面进行详细讲解，旨在提高大家对移动通信核心网的认知水平，为我国移动通信事业的发展贡献力量。
二、移动通信核心网概述1.定义与作用移动通信核心网（MobileCoreNetwork）是指移动通信网络中负责处理用户通信请求、数据传输、信令控制等关键功能的部分。
核心网是移动通信网络的大脑和心脏，负责将用户数据从发送端传输到接收端，并确保通信过程的安全、稳定、高效。
2.发展历程移动通信核心网的发展历程可以分为几个阶段：第一代移动通信网络（1G）采用模拟通信技术，核心网主要实现语音通信功能；第二代移动通信网络（2G）采用数字通信技术，核心网开始支持数据业务；第三代移动通信网络（3G）引入了分组交换技术，核心网支持更高速的数据传输；第四代移动通信网络（4G）采用全IP架构，核心网实现高速、高效的数据传输；第五代移动通信网络（5G）进一步优化核心网架构，支持更高速度、更低时延的通信需求。
三、移动通信核心网架构1.总体架构（1）接入网：负责将用户设备接入移动通信网络，包括基站、控制器等设备。
（2）传输网：负责将接入网与核心网之间的数据进行传输，包括光纤、微波等传输设备。
（3）核心网：负责处理用户通信请求、数据传输、信令控制等功能，包括移动交换中心（MSC）、服务网关（SGSN）、分组数据网关（GGSN）等设备。
（4）支撑系统：为核心网提供运营、维护、管理等功能，包括业务支撑系统（BSS）、运营支撑系统（OSS）等。
2.主要设备与功能（1）移动交换中心（MSC）：负责处理语音通信、短信业务、信令控制等功能。
核心网基础培训(ppt 29页)
网络结构-新疆联通移动网
核心网软交换设备分布现状
图例
厂家
阿朗 中兴
容量 (万户)
369 93
交换容量
3G容量 (万户)
VLR利用率
168
41.36%
20
61.95%
全网软交换覆盖，总容量462万；
设置主用MSS6台，备用MSS2台，阿朗 采用5+1备份，中兴采用1+1备份；
MGW16台，均为2G/3G共用；
其他PLMN
BSS
MAP
HLR DB HLR
MAP GMSC
MA SC/VLR
BSS
2G 2.5G
R99
R4
R5
网络演进 R6
R7
一个叠加的GPRS网络，提供端到端包数据的交换服务； PS域采用PPP/SDH, PPP/E1, FR over E1, ATM, LAN等接口；
其他PLMN
CS Domain
NodeB和RNC的功能合并。SAE(System architecure evolution) 主要侧重于CN
的功能拆分，提供多种接入方式之间的漫游。
VCC：研究IMS和CS语音呼叫之间的切换
PCC：研究IMS中计费和策略控制框架的合并
EC：研究通过IMS如何提供紧急呼叫
CSI：研究如何将CS承载和IMS结合起来为用户提供统一的业务。由于IMS在 无线Qos等方面存在的问题，该课题考虑主要利用CS来传递实时业务，而IMS 来传递非实时业务
网络结构-新疆联通移动网
核心网话路组织
网络结构-新疆联通移动网
核心网信令组织
提纲
1
系统组成
2
网络演进
3
某公司5GC业务流程介绍课件(PPT78页)
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提纲
• 5G注册/注销流程
UE的注册过程
– 初始注册到5GS; – UE在连接态，或空闲态，因为TA改变，离开之前的注册区 – UE能力或者协议参数发生改变 – 周期性注册更新(due to a predefined time period of inactivity).
2. Nudm_Authentication_Get Response (5G HE AV, [SUPI])
3. Store XRES* 4. Calculate HXRES*
5. Nausf_UEAuthentication_ Authenticate Response (5G AV)
可选保存XRES*至一定时间, 可选 保存 KAUSF ， 根据XRES*计算出HXRES*，推导 KSEAF，生成5G AV（RAND, AUTN, HXRES*, and KSEAF）
Response (RES*). 8. Authentication Response
9. Calculate HRES* and compare to HXRES*.
基于UE返回的RES*计 算HRES*，并与AUSF 提供的进行比较
• 验证RES* • 在AC响应中返回SUPI
（使用SUCI接入时） • 可选验证AV是否过期。
Deploy Access and mobility control policy
Deploy UE Access selection and PDU session selection policy
Npcf_AMPolicyControl_UpdateNotify Npcf_AMPolicyControl_UpdateNotify response
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提纲
• 5G注册/注销流程
UE的注册过程
– 初始注册到5GS; – UE在连接态，或空闲态，因为TA改变，离开之前的注册区 – UE能力或者协议参数发生改变 – 周期性注册更新(due to a predefined time period of inactivity).
2. Nudm_Authentication_Get Response (5G HE AV, [SUPI])
3. Store XRES* 4. Calculate HXRES*
5. Nausf_UEAuthentication_ Authenticate Response (5G AV)
可选保存XRES*至一定时间, 可选 保存 KAUSF ， 根据XRES*计算出HXRES*，推导 KSEAF，生成5G AV（RAND, AUTN, HXRES*, and KSEAF）
Response (RES*). 8. Authentication Response
9. Calculate HRES* and compare to HXRES*.
基于UE返回的RES*计 算HRES*，并与AUSF 提供的进行比较
• 验证RES* • 在AC响应中返回SUPI
（使用SUCI接入时） • 可选验证AV是否过期。
Deploy Access and mobility control policy
Deploy UE Access selection and PDU session selection policy
Npcf_AMPolicyControl_UpdateNotify Npcf_AMPolicyControl_UpdateNotify response
5GC核心网基本概念PPT课件
eMBB
eMBB: 热点与高速率
视频/语音/互联网/视频电话 20Mbps速率的4K高清体验 @公路/铁路/村落/郊区/偏远地区
mMTC: 低功耗、高连接密度
mMTC
FTP/下载/超高清3D视频/VR/AR 100Mbps体验速率，峰值速率超过1Gbps @ 热点/室内/咖啡厅/办公室/体育场
• 网络切片管理实现了切片的设 计、实例化、运行时业务保障 和退服的全生命周期管理，提 升运维效率。
网络切片实现了统一物理设施支撑多种垂直行业，逻辑隔离的网络切片 为不同应用场景提供SLA的NaaS服务。
Dev: 在线设计网络切片
NS Design
NS Verification
TOSCA HOT YANG …
超高宽带
10G+bps 峰值速率/用户
eMBB
动态的体验管理
5G
业务定义的连接 按需的移动性
mMTC
低功耗 大连接通信
100万连接/km2
uRLLC
高可靠 低时延通信
1ms时延
快速的流量转发
5G时代的网络必须按需满足业务的多样性和相应性能需求。
eMBB/URLLC/mMTC全新数字体验
eMBB: 无缝广域覆盖
Design
Verify
Deploy
企业
分布式部署
Edge DC
Local DC
Central DC
服务化
eMBB 网络切片
AMF UDM
UPF
MQ
FW
HTTP ... DPI
URLLC 网络切片
AMF UDM
UPF
VPN
MQ
...
HTTP
企业网络切片
eMBB: 热点与高速率
视频/语音/互联网/视频电话 20Mbps速率的4K高清体验 @公路/铁路/村落/郊区/偏远地区
mMTC: 低功耗、高连接密度
mMTC
FTP/下载/超高清3D视频/VR/AR 100Mbps体验速率，峰值速率超过1Gbps @ 热点/室内/咖啡厅/办公室/体育场
• 网络切片管理实现了切片的设 计、实例化、运行时业务保障 和退服的全生命周期管理，提 升运维效率。
网络切片实现了统一物理设施支撑多种垂直行业，逻辑隔离的网络切片 为不同应用场景提供SLA的NaaS服务。
Dev: 在线设计网络切片
NS Design
NS Verification
TOSCA HOT YANG …
超高宽带
10G+bps 峰值速率/用户
eMBB
动态的体验管理
5G
业务定义的连接 按需的移动性
mMTC
低功耗 大连接通信
100万连接/km2
uRLLC
高可靠 低时延通信
1ms时延
快速的流量转发
5G时代的网络必须按需满足业务的多样性和相应性能需求。
eMBB/URLLC/mMTC全新数字体验
eMBB: 无缝广域覆盖
Design
Verify
Deploy
企业
分布式部署
Edge DC
Local DC
Central DC
服务化
eMBB 网络切片
AMF UDM
UPF
MQ
FW
HTTP ... DPI
URLLC 网络切片
AMF UDM
UPF
VPN
MQ
...
HTTP
企业网络切片
5gc控制面基本原理及业务流程
5gc控制面基本原理及业务流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!5G核心网控制面基本原理及业务流程5G核心网(5GC)是5G网络的核心组成部分,其中控制面负责管理网络功能和业务流程。
5GC知识分享 5G架构、主要网元、技术、流程
3GPP：五系列十种组网
2
5GC主要网元
• 部分网元列表 • 常用网元介绍
部分网元列表
网元
UPF SMF AMF PCF UDM AUSF NSSF NRF
全名
User Plane Function Session Management Function Access and Mobility management Function Policy Control function Unified Data Management Authentication Server Function Network Slice Selection Function NetworkRepositor yFunction
PDU会话建立流程 详见 3GPP TS 23.502
① SM上下文产生 I. UE发起请求，找到合适的SMF为其建立档案 II. SMF则需要找到UDM作为可靠的官方数据库。
② SM上下文更新
I. SMF从UDM获取sm-data II. 从PCF获取了sm-policy
PDU会话建立流程 详见 3GPP TS 23.502
功能
用户面功能 会话管理功能 接入和移动性管理功能 策略控制功能 统一数据管理 认证服务器功能 网络切片选择功能 网络仓储功能
常用网元介绍
AMF
一套简单的核心网
UDM
UPF
SMF
AMF
定位——门卫
作为5GC与基站/UE联系的纽带，执行注册、连接、可达性、移动性管理。 为UE和SMF提供会话管理消息传输通道，为用户接入时提供认证、鉴权功能，终端和无线的核心网控制面接 入点。
• 移动通信2/3/4/5G • 空中接口 • 基站 普通概念上的无线/有线网络，如笔记的Wi-Fi接入和网 线接入，均为有线接入的一部分。
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Response (RES*). 8. Authentication Response
9. Calculate HRES* and compare to HXRES*.
基于UE返回的RES*计 算HRES*，并与AUSF 提供的进行比较
• 验证RES* • 在AC响应中返回SUPI
（使用SUCI接入时） • 可选验证AV是否过期。
3
注册流程
UE
NR
New AMF
Old AMF PCF
SMF
AUSF
UDM
Registration request
AMF Selection
Registration request Namf_Communication_UEContextTransfer/response
AUSF Selection
Authentication/security Namf_Communication_RegistrationCompleteNotify Identity Request/response
UDM Selection
Nudm_UECM_Registration Nudm_SDM_Get/Subscribe
5GC业务流程介绍
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1
提纲
• 5G注册/注销流程
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2
UE的注册过程
– 初始注册到5GS; – UE在连接态，或空闲态，因为TA改变，离开之前的注册区 – UE能力或者协议参数发生改变 – 周期性注册更新(due to a predefined time period of inactivity).
4
5G AKA流程 UE
SEAF
AUSF
UDM/ARPF
AMF separation bit = 1，计算五元 组RAND, AUTN, RES, CK, IK， 然后基于五元组生成5G HE AV （RAND, AUTN, XRES*, and KAUSF）
1. Generate AV
XRES*长度扩展为128bit
AMF PCF
成功注册后，UE将获取：
•5G-S-TMSI •注册区 •URSP信息 •UE-AMBR •移动性限制 •周期性注册更新定时器 •LADN信息
•Allowed NSSAI •MICO模式 •切换限制表 •IMS语音overPS会话指示 •DRX参数 •互操作N26支持与否的指示
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PCF Selection
Policy association establishment Namf_EventExposure_Subscribe
Registration accept Registration complete
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基本流程
•1 UE发起注册，类型为初始接入，携带身份标识和切 片选择信息，上一次的TAI，5GC能力等； • 2 无线基站可以选择默认AMF，或者根据RAT+NSSAI 选择一个AMF； • 3 AMF基于IMSI信息选择一个AUSF，为用户执行接入 认证； • 4 一旦成功认证，AMF向UDM发起位置更新请求，这 些信息可以存储在UDR中； • 5 AMF从UDM获取用户签约策略； • 6 AMF选择PCF，请求接入策略； • 7 如果UE在注册请求中携带会话信息，AMF更新之前 SMF的会话信息 • 8 AMF向UE发送注册接受消息，携带5G-GUTI，切片 标识信息，UE-AMBR。
Deploy Access and mobility control policy
Deploy UE Access selection and PDU session selection policy
Npcf_AMPolicyControl_UpdateNotify Npcf_AMPolicyControl_UpdateNotify response
6
去注册过程(UE发起)
• USIM验证MAC，并返 回RES, CK, IK给UE，
• UE根据RES计算RES* 返回网络
• 是否USIM直接计算 RES*待研究
6. Authentication Request
7. Calculate Authentication
2. Nudm_Authentication_Get Response (5G HE AV, [SUPI])
Deploy UE Access selection and PDU session selection policy
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基本流程
•AMF决定建立AM策略关联 •2 AMF没有UE的AM策略，AMF请求 PCF关于UE的策略，包括SUPI，组信 息，签约通知指示，业务区限制， RFSP索引，GPSI，接入类型，位置信 息，拜访地网络，原先策略信息，等 等 •3 PCF提供给AMFAM策略信息，以及 策略触发器参数 •4 AMF部署AM策略给UE，并且将 RFSP索引和业务区限制发给NR
3. Store XRES* 4. Calculate HXRES*
5. Nausf_UEAuthentication_ Authenticate Response (5G AV)
可选保存XRES*至一定时间, 可选 保存 KAUSF ， 根据XRES*计算出HXRES*，推导 KSEAF，生成5G AV（RAND, AUTN, HXRES*, and KSEAF）
10. Nausf_UEAuthentication_ Authenticate Request (RES*) 11. RES* Verification
12. Nausf_UEAuthentication_ Authenticate Response (Result, [SUPI]) PPT增加鉴权确认
过程。 • 5G AKA要求每次仅返回一组鉴权
向量。
5
接入和移动性管理策略关联建立流程
AMF
V-PCF
H-PCF
Decision to establish policy association
Npcf_AMPolicyControl_Create Npcf_AMPolicyControl_Create response