60-5G网络结构核心网侧接口介绍
5G网络(接入网+承载网+核心网)
再例如，如果是车联网这样的低时延要求场景，你的DU，就要想办法往前 放（靠近AAU部署），你的MEC、边缘云，就要派上用场。
这样，我们的RAN就变成了D-RAN，也就是Distributed RAN（分布式无线接入 网）。
这样做有什么好处呢？
一方面，大大缩短了RRU和天线之间馈线的长度，可以减少信号损耗，也可以 降低馈线的成本。
另一方面，可以让网络规划更加灵活。毕竟RRU加天线比较小，想怎么放，就 怎么放。
说到这里，请大家注意：通信网络 的发展演进，无非就是两个驱动力 ，一是为了更高的性能，二是为了 更低的成本。
另外，拉远之后的RRU搭配天线，可以安装在离用户更近距离的位置。距离近 了，发射功率就低了。
低的发射功率意味着用户终端电池寿命的延长和无线接入网络功耗的降低。说 白了，你手机会更省电，待机时间会更长，运营商那边也更省电、省钱！
更重要一点，除了运营商可以省钱之外，采用C-RAN也会带来很大的社会效益 ，减少大量的碳排放（CO2）。
注意，在图中，EPC（就是4G核心网）被分为New Core（5GC，5G核 心网）和MEC（移动网络边界计算平台）两部分。MEC移动到和CU一 起，就是所谓的“下沉”（离基站更近）。
核心网部分功能下沉
之所以要BBU功能拆分、核心网部分下沉，根本原因，就是为了满足5G不同场景 的需要。
5G是一个“万金油”网络，除了网速快之外，还有很多的特点，例如时延低、支 持海量连接，支持高速移动中的手机，等等。
不同的切片，用于不同 的场景
5G通信技术的网络接入与接口协议标准
5G通信技术的网络接入与接口协议标准随着科技的不断进步和移动通信的快速发展，5G通信技术已经成为当今社会的热门话题。
作为下一代移动通信标准，5G通信技术将带来更快的网络速度、更低的延迟以及更强大的连接能力。
在实现这一目标的过程中，网络接入与接口协议标准起着至关重要的作用。
本文将探讨5G通信技术的网络接入与接口协议标准，并对其进行详细介绍。
一、网络接入标准网络接入是指终端设备与5G网络之间建立连接的过程。
5G通信技术的网络接入标准主要包括以下几个方面。
1. 无线接入技术在5G通信技术中，无线接入技术是实现终端设备与网络之间无线通信的重要手段。
目前，主要的5G无线接入技术包括毫米波通信、大规模天线阵列、中继技术等。
这些技术的应用将极大地提高网络的容量和覆盖范围，为用户提供更稳定、更快速的网络体验。
2. 接入网架构5G通信技术的接入网架构是指终端设备与核心网络之间的连接方式。
在传统的4G通信技术中，采用的是分层的接入网架构，即通过基站连接终端设备和核心网络。
而在5G通信技术中，采用的是集中式接入网架构，即通过集中式基站连接终端设备和核心网络。
这种架构的应用将提高网络的灵活性和可扩展性，为用户提供更好的网络服务。
3. 接入协议在5G通信技术中，接入协议是终端设备与网络之间进行数据传输的规范。
5G 通信技术采用的接入协议包括物理层协议、数据链路层协议、网络层协议等。
这些协议的应用将确保数据的安全传输和高效处理，为用户提供更好的网络体验。
二、接口协议标准接口协议是指不同网络节点之间进行通信和数据交换的规范。
5G通信技术的接口协议标准主要包括以下几个方面。
1. 网络间接口在5G通信技术中，网络间接口是不同网络之间进行通信和数据交换的关键。
主要的网络间接口包括用户面接口、控制面接口和管理面接口。
用户面接口用于传输用户数据，控制面接口用于传输控制信令，管理面接口用于网络管理和配置。
这些接口的标准化将确保不同网络之间的互操作性和互联互通。
5G核心网基础知识
目录
• 5G核心网概述 • 5G核心网关键技术 • 5G核心网协议栈与接口 • 5G核心网部署与演进 • 5G核心网安全与挑战 • 5G核心网应用与前景
01
5G核心网概述
5G核心网定义与特点
定义
5G核心网是第五代移动通信网络 的核心组成部分，负责提供高速、 低时延、大连接等特性的网络服
谢谢观看
协议栈组成及功能
控制面协议栈
包括NGAP（Non-Access Stratum Protocol for 5G）、NAS（Non-Access Stratum）等协议，用于实现网络接入、移动性管理、会话管理等功能。
用户面协议栈
包括GTP-U（GPRS Tunnelling Protocol for User Plane）、UDP/IP（User Datagram Protocol/Internet Protocol）等协议，用于实现用户数据传输。
控制面与用户面分离
边缘计算
5G核心网支持边缘计算，将部分计算 任务下沉到网络边缘，降低数据传输 时延。
5G核心网将控制面与用户面分离，降 低网络复杂性，提高网络效率。
5G核心网与4G核心网对比
架构差异
时延优化
5G核心网采用服务化架构，而4G核心网主要 采用一体化架构。
5G核心网通过优化网络协议和架构，降低数 据传输时延，而4G核心网在时延方面相对较 高。
连接能力
业务支持
5G核心网支持海量设备连接，满足物联网等 应用场景的需求，而4G核心网在连接能力上 相对较弱。
5G核心网支持更多样化的业务类型和服务模 式，如超高清视频、虚拟现实等，而4G核心 网在业务支持上相对有限。
02
5G核心网关键技术
5G（NR）网络中接口介绍
5G（NR）网络中接口介绍无线移动通信网络从4G(LTE)时代对网络单元进行了大幅精减;5G(NR)网络沿续了4G架构，引入了基于HTTP/2的通信协议基准及控制平面和用户平面分离(CUPS)基于服务的(SBI)接口，其使得5G核心网络可支持分解的网络体系结构成为可能。
5G网络中功能软件的分解使得SBI和CUPS可支持基于云网络的实施。
在5G(NR)网络建设初期语音业务将由4G承载;4G与5G间互操作就必不可少,4G(LTE)和5G(NR)系统间接口链路就非常重要；1.5G(NR)网络单元和接口在5G(NR)网络中无线侧单元仅有UE和gNB，其他功能单元位于核心网侧；网络单元间接口除空口Uu外，N1到N26分别如下：2. 5G(NR)网络单元功能2.1 AMF（接入和移动性管理单元）--无线网(RAN)控制面接口(NG2)终结点；--NAS(NG2)终结点；NAS加密和完整性保护；--移动性管理；--合法拦截(用于AMF 事件和合法接口系统)整理；--路由访问认证和 SM消息透明代理整理；--访问认证整理；--访问授权整理；--安全锚点功能 (SEA) : 它与UDM 和UE相互作用，接收由UE认证过程建立的中间密钥; 在基于UDM的认证情况下，AMF从UDM;--安全上下文(SCM)管理: 它从SEA上接收一个密钥，用于派生访问网络的特定密钥；2.2 UPF(用户面功能)功能如下：--用户平面QOS处理；-- 包路由和转发；--包检查和策略规则执行的QOS 处理；--合法拦截(用户平面)；--流量计算和报告；--系统内/系统间切换锚点；--支持与外部DN交互,为PDU会话授权/认证提供信令传输支持；2.3 SMF(进程管理控制)功能如下：--会话（进程）管理；--UE IP地址分配和管理(包括授权-可选)--用户平面功能选择和控制；--策略控制和计费功能接口的终结点--控制策略和QOS执行部分；--合法拦截(合法拦截系统会话事件和接口管理)--部分NAS消息的终结点；-- 下行链路数据通知；--接入节点特定会话管理信息的发起，通过AMF/NG2发送到接入节点--漫游功能管理；--处理本地QOS SLAs(vPLMN)；--计费数据收集和计费接口(vPLMN)；-- 合法拦截(针对合法vPLMN会话管理事件);2.4 DN(数据网络）: 营运营业务、互联网接入或其他服务；2.5 AUSF(鉴权服务功能)：用户（UE）鉴权认证；2.6 UDM(统一数据管理);-- 身份验证凭证存储和处理功能(ARPF) ; 此功能存储是AKA 身份验证的长期安全凭证；-- 订阅资料存储；2.7 PCF(策略控制功能）-- 支持统一的策略框架来管理网络行为-- 策略规则来控制平面功能来执行；2.8 AF(应用功能)动态策略请求或计费控制；3. 5G(NR)网络单元间接口-- NG1: UE与接入和移动性管理单元（AMF)间接口；-- NG2: gNB与接入和移动性管理单元（AMF)间接口；-- NG3: gNB与用户平面(UPF间接口；；-- NG4: 进程管理单元(SMF)与用户平面(UPF）间接口；-- NG5: 策略控制功能（PCF）与应用功能（AF）间接口；-- NG6: 用户平面(UPF)与数据网络（DN）间接口；-- NG7: 进程管理单元(SMF)与和策略控制功能（PCF）间接口；-- NG8:统一数据管理（UDM)与和移动性管理单元（AMF)间接口；-- NG9: 用户平面(UPFs）之间接口；-- NG10: 统一数据管理（UDM)和进程管理单元(SMF)间接口；-- NG11:接入与移动性管理功能(AMF)和进程管理单元(SMF)间接口；-- NG12: 接入与移动性管理功能(AMF)和鉴权服务功能(AUSF)间接口；-- NG13: 统一数据管理（UDM)和鉴权服务功能(AUSF)间接口；-- NG14:移动性管理单元（AMF)之间接口整理；-- NG15: 在非漫游情况下，策略控制功能（PCF）和接入和移动性管理单元（AMF)间接口; 在漫游情况下，在 V-PCF和 amf 间接口；-- NG22:网络切片选择功能;-- NG26:4G核心单元MME与5G(NR)的AMF之间接口；4. 4G和5G互操作单元接口S1-MME eNodeB与MME之间接口(控制面信息传递)S1-U eNodeB与MME之间接口(用户面信息传递)S6a MME与HSS之间接口（UE信息查询验证）;S11 MME与SGW之间接口（UE业务控制）;5.5G(NR)与4G(LTE)互操作接口N26 4G的MME与5G(NR)的AMF之间接口,承担终端信息交互；SS_C 4G的SGW与5G(NR)的SMF之间接口,承载控制面消息交互；SSC_U 4G的SGW与5G(NR)的UPF之间接口,承载终端用户面消息交互；接口作为网络单元的连接线就象我们身体中的血管；保证正常工作是维护优化人员的日常工作之一；当网络出现问题时，你是不是首先对它们进行了检查？。
核心网接口和信令流程
核心网接口和信令流程核心网（Core Network）是移动通信网络的关键组成部分，负责实现移动用户的接入、切换和服务交付等功能。
核心网接口和信令流程是指在核心网中不同组件之间进行通信和协作的接口和流程，下面将详细介绍核心网接口和信令流程。
一、核心网接口核心网中的各个组件通过接口实现信息的交换和共享，常见的核心网接口包括以下几种：1. S1接口：S1接口是连接eNodeB和MME（Mobility Management Entity）的接口，用于实现移动性管理的相关功能，比如移动用户的承载切换、位置更新等。
S1接口分为S1-MME和S1-U两部分，分别对应控制面和用户面的传输。
2. X2接口：X2接口是连接eNodeB之间的接口，用于实现小区间的协同工作，比如邻区关系的维护、干扰协调等。
通过X2接口，相邻的eNodeB可以共享信息，提高整个网络的性能和效率。
3. S6a接口：S6a接口是连接MME和HSS（Home Subscriber Server）的接口，用于实现用户鉴权、位置查询、密钥协商等功能。
MME通过S6a接口向HSS查询用户的订阅信息，以及提供用户的位置更新和鉴权结果。
4. S11接口：S11接口是连接MME和SGW（Serving Gateway）的接口，用于实现移动性的管理和数据传输等功能。
当移动用户切换到新的LTE小区时，MME通过S11接口将用户的相关信息传输给SGW，并负责控制用户数据的传输。
5.S1-MME接口：S1-MME接口是连接MME和SGW之间的接口，用于实现控制面的传输。
当MME需要控制用户数据的传输时，通过S1-MME接口向SGW发送指令和请求。
以上仅介绍了一部分核心网接口，实际上核心网中还存在许多其他接口，如S5/S8接口、S-GW/P-GW接口等，用于实现更多的功能。
二、核心网信令流程核心网中的信令流程是指不同组件之间进行通信和协作的过程，常见的信令流程有以下几种：1. 用户接入过程：当移动用户进入LTE网络区域时，首先进行鉴权和连接建立过程。
5G网络架构、网元及接口
AMF主要承载功能
• 终止RAN CP接口（N2） • 终止NAS（N1），NAS加密和完整性保护 • 注册管理，连接管理，可达性管理 • 移动性管理（支持系统内和系统间移动性） • 支持网络切片 • SMF选择 • 合法拦截（适用于AMF事件和LI系统的接口） • 空闲模式UE可达性（包括寻呼重传的控制和执行） • UE和SMF之间的SM消息提供传输 • 用于路由SM消息的透明代理 • 接入身份验证，接入授权（包括检查漫游权） • 在UE和SMSF之间提供SMS消息的传输 • 安全锚功能（SEAF） • 监管服务的定位服务管理 • 为UE和LMF之间以及RAN和LMF之间的位置服务消息提供传输 • 用于与EPS互通的EPS 承载 ID分配 • UE移动事件通知
UPF主要承载功能
• 用于RAT内/ RAT间移动性的锚点（适用时） • 外部PDU与数据网络互连的会话点 • 分组路由和转发（例如，支持上行链路分类器以将业务流路由到数据网络的实例，支持分支点以支持多宿主PDU会话） • 数据包检查（例如，基于服务数据流模板的应用流程检测以及从SMF接收的可选PFD） • 用户平面部分策略规则实施，例如门控，重定向，流量转向） • 合法拦截（UP收集） • 流量使用报告 • 用户平面的QoS处理，例如UL / DL速率实施，DL中的反射QoS标记 • 上行链路流量验证（SDF到QoS流量映射） • 上行链路和下行链路中的传输级分组标记 • 下行数据包缓冲和下行数据通知触发 • 将一个或多个“结束标记”发送和转发到源NG-RAN节点
SA架构中的gNB功能
• 无线资源管理的功能：无线承载控制，无线接入控制，移动性连接控制，在上行链路和下行链路中向UE的动态资源分配（调度） • IP报头压缩，加密和数据完整性保护 • 当不能从UE提供的信息确定到AMF的路由时，在UE附着处选择AMF • 用户面数据向UPF的路由 • 控制面信息向AMF的路由 • 连接设置和释放 • 调度和传输寻呼消息 • 调度和传输系统广播信息（源自AMF或O＆M） • 用于移动性和调度的测量和测量报告配置 • 上行链路中的传输级别数据包标记 • 会话管理 • 支持网络切片 • QoS流量管理和映射到数据无线承载 • 支持处于RRC_INACTIVE状态的UE • NAS消息的分发功能; • 无线接入网共享
5.10.15g网络架构、网元及接口
息，在IP 之上添加SCTP。应用层信令协议称为NGAP （NG应用协议）。SCTP 层提供有保证的应用层消息 传递。在传输中，IP层点对点传输用于传递信令PDU
NG-U协议栈
NG-C协议栈
Xn接口协议栈
Xn用户面
• Xn 用户面（Xn-U）接口在两个gNB节点之间定义。传输 网络层建立在IP传输上，GTP-U用于UDP/IP之上以承载用 户面PDU
• Xn-U提供无保证的用户面PDU传送，并支持以下功能：
– 数据传输和流量控制和数据传输功能 – 数据传输功能允许在gNB节点之间传输数据以支持移动性操作 – 流量控制功能使gNB节点能够从第二gNB节点接收用户平面数据，
以提供与数据流相关的反馈信息
Xn控制面
• Xn 控制面接口（Xn-C）在两个gNB 节点之间定义。传输 网络层建立在IP之上的SCTP上。应用层信令协议称为 XnAP（Xn应用协议）。SCTP层提供有保证的应用层消息 传递
RRC子层的主要服务和功能
• 广播与AS和NAS相关的系统信息；由5GC或gNB发起的寻呼 • 建立，维持和释放UE与gNB之间的RRC连接，包括：
– 载波聚合的添加，修改和释放 – 安全功能包括密钥管理 – 信令无线承载（SRB）和数据无线承载（DRB）的建立，配置，维护和发
布
• 移动功能包括：
– 切换和上下文转移 – UE小区选择和重选以及小区选择和重选的控制 – RAT间移动性 – QoS管理功能 – UE测量报告和控制报告 – 无线链路故障的检测和恢复 – NAS向/从UE传送NAS的消息
AMF主要承载功能
• 终止RAN CP接口（N2） • 终止NAS（N1），NAS加密和完整性保护 • 注册管理，连接管理，可达性管理 • 移动性管理（支持系统内和系统间移动性） • 支持网络切片 • SMF选择 • 合法拦截（适用于AMF事件和LI系统的接口） • 空闲模式UE可达性（包括寻呼重传的控制和执行） • UE和SMF之间的SM消息提供传输 • 用于路由SM消息的透明代理 • 接入身份验证，接入授权（包括检查漫游权） • 在UE和SMSF之间提供SMS消息的传输 • 安全锚功能（SEAF） • 监管服务的定位服务管理 • 为UE和LMF之间以及RAN和LMF之间的位置服务消息提供传输 • 用于与EPS互通的EPS 承载 ID分配 • UE移动事件通知
全面：一文看懂5G网络(接入网+承载网+核心网)
全面：一文看懂5G网络（接入网+承载网+核心网）本文以无线接入网为线索，梳理一下无线侧接入网+承载网+核心网的架构，主讲无线接入网，浅析承载网和核心网，帮助大家更深入的了解5G，也帮助新手更好的入门。
在我们正式讲解之前，我想通过这张网络简图帮助大家认识一下全网的网络架构，通过对全网架构的了解，将方便对后面每一块网络细节的理解。
这张图分为左右两部分，右边为无线侧网络架构，左边为固定侧网络架构。
无线侧：手机或者集团客户通过基站接入到无线接入网，在接入网侧可以通过RT N或者IP R A N或者PT N解决方案来解决，将信号传递给BS C/R N C。
在将信号传递给核心网，其中核心网内部的网元通过IP承载网来承载。
固网侧：家客和集客通过接入网接入，接入网主要是GP O N，包括ON T、OD N、OL T。
信号从接入网出来后进入城域网，城域网又可以分为接入层、汇聚层和核心层。
B R A S为城域网的入口，主要作用是认证、鉴定、计费。
信号从城域网走出来后到达骨干网，在骨干网处，又可以分为接入层和核心层。
其中，移动叫CM N E T、电信叫169、联通叫163。
固网侧和无线侧之间可以通过光纤进行传递，远距离传递主要是有波分产品来承担，波分产品主要是通过WD M+S D H的升级版来实现对大量信号的承载，OT N是一种信号封装协议，通过这种信号封装可以更好的在波分系统中传递。
最后信号要通过防火墙到达IN T E R N E T，防火墙主要就是一个N A T，来实现一个地址的转换。
这就是整个网络的架构。
看完宏观的架构，让我们深入进每个部分，去深入解读一下吧。
什么是无线接入网？首先大家看一下这个简化版的移动通信架构图：无线接入网，也就是通常所说的RAN（Radio Access Network）。
简单地讲，就是把所有的手机终端，都接入到通信网络中的网络。
大家耳熟能详的基站（Ba s e S t a t i o n），就是属于无线接入网（RA N）。
5g架构基础知识
5g架构基础知识5G架构基础知识随着技术的不断发展，5G已经成为当前热门的话题之一。
作为下一代移动通信技术，5G架构具有许多独特的特点和优势。
本文将介绍5G架构的基础知识，包括其核心网络结构、网络切片和物联网等相关内容。
一、5G架构的核心网络结构5G架构的核心网络结构主要由三个关键组件组成：用户面、控制面和管理面。
用户面负责处理数据传输，控制面负责控制用户面的连接和流量，而管理面则负责管理整个网络的运行和配置。
1. 用户面：用户面是5G网络中负责数据传输的部分。
它通过无线接入网络（RAN）将用户设备连接到核心网，并通过核心网将数据传输到目标设备。
用户面的设计旨在提供高速、低延迟的数据传输，以满足各种应用场景的需求。
2. 控制面：控制面是5G网络中负责控制用户面连接和流量的部分。
它通过核心网与用户设备进行通信，负责建立和管理用户设备的连接，以及调度用户设备之间的数据流量。
控制面的设计旨在实现智能化的无线资源管理和优化，以提供更好的用户体验。
3. 管理面：管理面是5G网络中负责管理整个网络的运行和配置的部分。
它包括网络管理和服务管理两个方面。
网络管理负责监控和管理网络设备的状态和性能，以确保网络的正常运行；服务管理负责配置和管理不同的服务，以满足不同应用场景的需求。
二、5G网络切片技术5G网络切片是5G架构中的一项重要技术，它可以将网络资源按照不同的业务需求进行灵活划分和分配，以实现不同应用场景的定制化服务。
1. 网络切片的概念：网络切片是指将5G网络中的物理资源（如带宽、计算资源等）按照不同的业务需求进行划分和分配，以实现不同应用场景的定制化服务。
每个网络切片都是一个独立的逻辑网络，可以根据需要进行灵活配置和管理。
2. 网络切片的应用：网络切片可以应用于各种不同的场景，如智能交通、工业自动化、远程医疗等。
通过网络切片，可以为不同的应用场景提供定制化的网络服务，以满足其特定的需求。
三、5G与物联网的结合5G与物联网的结合是5G架构中的另一个重要方面。
5G中终端与核心网间N1接口与N1模式
与4G(LTE)网络一样，5G中终端(UE)与网络间联系除无线侧的RRC外，还需通过NAS层与核心网元进行信令交互；而传递NAS消息的接口就是N1。
一、N1接口3GPP在TS23.501(图1所示)中定义了N1参考点和接口。
其中:N1是UE和AMF之间的接口，它是在无线网(gNB)完成无线接入之后，终端(UE)与AMF建立的(逻辑)链路(接口)。
图1.5G网络接口简图TS 23.501-4.2.8.2和TS 23.501-5.3.3.1中描述为：oN1接口：终端(UE)和AMF之间的接口;ooN1组合路径:UE<-->Access Network and Access Network<-->AMF;oo*接入网络(Access Network)可是基于3GPP的(如gNB)或non3GPP的。
o二、N1接口功能主要是传递NAS层消息；TS24.501-3中有关N1 NAS信令连接的定义如下：N1 NAS信令连接--UE和AMF之间点对点N1模式连接。
N1 NAS信令连接是通过Uu(接口)参考点的RRC连接和通过N2(接口)参考点NG连接的级联，用于3GPP接入或是通过NWu(接口)参考点的IPsec隧道和通过N2的NG连接的级联non 3GPP接入的参考点。
图2.联接3GPP和non 3GPP的5G网络接口图三、N1模式在整个5G网络架构中除了关注物理连接的N1参考点/接口之外，还有一个更侧重于功能角度(尤其是NAS信令角度)的术语称为N1模式，它是正式定义在24.501-3.1中定义如下:N1模式---终端(UE)允许通过5G接入网，接入5G核心网的模式。
四、终端状态与N1接口根据终端(UE)的使用状态和N1禁用/启用3GPP在TS24.501通过4.3.3.1、4.3.4.1和4.9节分别进行了详细描述；将它们进行分别汇总，可通过下表呈现：图3.终端状态与N1接口。
5G移动网络通信技术的核心网架构分析
5G移动网络通信技术的核心网架构分析摘要：5G通信技术对推动智能终端业务发展和移动通信技术发展具有直接作用。
5G属于通信工程中的关键技术，其不仅能够使整体通信项目在传输上的质量得到提升，还可以促进智能通信的快速发展。
所以加强对5G移动互联网的建立与发展，并且对其核心网结构进行科学合理的构建，具有很高的技术要求。
本文对5G移动网络通信技术的核心网架构进行分析和阐述，并给出相应的策略，以期对相关人员有所帮助。
关键词：5G移动网络通信技术；核心网；架构引言伴随互联网信息技术的开展，互联网、人工智能、云计算、大数据等技术，现阶段已成为新时代的焦点，在制造业强国战略背景下，这些技术作为这一战略的重要环节，在“十三五”规划中5G网络得到了关注和重视。
5G通信技术推出后，通信行业发展速度加快，而且对各行业的发展也起到了重要的助力支持。
15G通信网络架构在5G通信网络中，依托于大数据技术构建网络架构，这其中涉及到网络数据中心的建设，并以此来完成信息输入输出，实现信息的高效传递。
而且通过大数据技术的应用，可以针对各类网络业务进行有效协调。
因此在具体设计5G网络架构过程中，需要提高实际设计过程中的水准，确保网络架构具备良好的扩展性，充分地发挥出网络架构的重要价值。
将大数据技术作为5G通信网络架构建设过程中的重要驱动，不仅能够提高5G通信网络运行的高效性和稳定性，而且二者的有效结合，还能够促进5G通信网络社会效益的提升。
25G通信的关键技术2.1提高网络容量，促进网络结构优化升级优化5G技术的网络结构，不仅使网络传输速度提升，还能降低成本。
5G促进移动网络实现高效应用，其核心技术包括信号传输、云计算等，在信息传输方面，5G通信的速度是4G的一百倍，主要是基于多载波的技术支撑。
与传统串行传输形式相比，多载波是通过多个载波来实现数据信息的高速传输，借助并行传输手段，把串行信息流转换为高速并行，将其转换为多个低速并行信息流，再以叠加的形式来促进多载波高速传输系统。
5G系统架构介绍
GTP-U UDP
IP Data link layer Physical layer
用户面
CP： S1控制平面接口位于E-NodeB和MME之间，
传输网络层是利用IP传输，这点类似于用户 平面；为了可靠的传输信令消息，在IP曾之 上添加了SCTP；应用层的信令协议为S1AP
S1-AP
SCTP IP
Non-4GPP IP Accesse
S-GW – P-GW
接口功能 采用GTP协议，在MME和GW设备间建立隧道，传送 信令 采用GTP协议，在MME和SGSN设备间建立隧道，传 送信令 采用GTP协议，在S-GW和SGSN设备间建立隧道，传 送数据和信令 完成用户位置信息的交换和用户签约信息的管理
Inter Cell RRM
RB Control
●
Connection Mobility Cont.
Radio Admission Control
eNB Measurement Configuration & Provision
Dynamic Resource Allocation (Scheduler)
SAE-GW: SGW+PGW
SGi
●
S6d HSS
S6a
PCRF Gx
PGW
S2a/c S2b
ePDG
Non 4GPP Access Network
S4
SGW
S10x
SGSN
S3
S11 MME
S5 (GTP)
S10x
Mobility based on MIP
EPC
BSC
S10 RNC
S1-MME
S1-U
S4
5G移动通信技术-5G无线接入网和接口协议
NG-RAN由一组通过NG接口连接到5GC(The 5fifth-Generation Core，5G核心网)的gNB(5G 基站)组成。gNB可以支持FDD模式、TDD模式或FDD/TDD双模式。gNB可以通过Xn接口互连。gNB 可以由gNB-CU(Centralized Unit，集中式单元)和一个或多个gNB-DU(Distributed Unit，分 布式单元)组成。gNB-CU和gNB-DU通过F1接口连接。在工作时，一个gNB-DU仅连接一个gNB-CU。 但是为了可扩展性能或者冗余配置，可以通过适当的实现方案将一个gNB-DU连接到多个gNB-CU 上。
图4-2 5G NR CU-DU逻辑架构
处理功能；狭义上，基于实际设备的实现，DU仅负责基带处理功能，RRU(Remote Radio Unit， 远端射频单元)负责射频处理功能，DU和RRU之间通过CPRI(Common Public Radio Interface，通 用无线协议接口)或eCPRI(enhance Common Public Radio Interface，增强通用无线协议接口)相 连。
NG接口分为NG-C接口(控制面接口)和NG-U接口(用户面接口)两部分。 从任何一个NG-RAN节点向5GC连接可能存在多个NG-C逻辑接口，然后通过NAS(Non-Access Stratum，非接入层)节点选择功能确定NG-C接口。从任何一个NG-RAN节点向5GC连接也可能存在 多个NG-U逻辑接口。NG-U接口的选择在5GC内完成，并由AMF发信号通知NG-RAN节点。 1．NG-U NG用户面接口(NG-U)在NG-RAN节点和UPF之间定义。NG接口的用户面协议栈如图4-5所示。传输 网络层建立在IP传输层之上，GTP-U用于UDP / IP之上，以承载NG-RAN节点和UPF之间的用户面 PDU(ProtocolDataUnit，协议数据单元)数据。 2．NG-C NG控制面接口NG-C在NG-RAN节点和AMF之间定义。NG接口的控制面协议栈如图4-6所示。传输网 络层建立在IP传输层之上，为了可靠地传输信令消息，在IP之上添加了SCTP(Stream Control Transmission Protocol，流控制传输协议)，提供有保证的应用层消息传递。应用层信令协议称为 NGAP(NG Application Protocol，NG应用协议)。在传输中，IP层点对点传输用于传递信令PDU。
5G系统中无线接入网中接口的定义和功能
5G系统中无线接入网中接口的定义和功能5G系统中，无线接入网（RAN）是连接终端设备（如手机、智能电视、物联网设备等）和核心网之间的网络。
在无线接入网中，接口是指连接不同设备或网络组件之间的物理或逻辑接口。
这些接口承担着信息传输和控制的功能，确保设备之间能够进行有效的通信。
在5G系统中，无线接入网中的接口扮演着至关重要的角色，不仅影响通信的性能和速度，还直接影响整体的用户体验。
在5G系统中，无线接入网中存在多个重要的接口，每个接口都有自己的定义和功能。
以下是一些常见的无线接入网中接口的定义和功能：1.Uu接口：Uu接口是指连接用户终端设备（如手机）和基站之间的接口。
它承载着数据传输和控制信令，确保用户设备能够与基站进行通信。
Uu接口在5G系统中起着至关重要的作用，直接影响用户体验的速度和稳定性。
2.Xn接口：Xn接口是连接两个不同基站之间的接口，用于基站之间的数据传输和控制信令。
Xn接口在5G系统中扮演着协调不同基站之间的作用，确保用户设备能够无缝地切换到不同基站，实现更好的覆盖和容量。
3.N2接口：N2接口是连接基站和核心网之间的接口，用于传输控制信令和用户数据。
N2接口在5G系统中承担着确保基站和核心网之间高效通信的功能，从而提高网络的性能和可靠性。
4.Ng接口：Ng接口是连接无线接入网和核心网之间的接口，用于传输用户数据和控制信令。
Ng接口在5G系统中是实现无缝连接用户设备和核心网的关键，确保用户能够快速访问各种服务并享受高质量的通信体验。
5.F1接口：F1接口是连接基带处理器和射频单元之间的接口，用于传输处理器生成的基带信号和射频单元之间的数据。
F1接口在5G系统中起着确保基带处理和射频信号之间高效传输的功能，从而提高整个系统的性能和效率。
总的来说，无线接入网中的接口在5G系统中起着至关重要的作用，承载着数据传输和控制信令的功能，确保用户设备能够与网络高效通信。
通过不同接口之间的协调和合作，5G系统能够实现更快速、更稳定和更高质量的通信体验，为用户提供更好的服务。
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5G网络结构核心网侧接口介绍
今天参加一个考试，考了很多核心网层面各网元之间接口名称，比如N4、N5接口是什么？先看一张非漫游场景下
NonRoaming 5G System Architecture in reference point representation
为了考试，我是这么记忆的。
●与AMF有关的接口是N1/2/8/11
●与UPF有关的接口是N3/6/9/4
●与SMF有关的接口是N4/7/10/11
其他零星的如N5、N12等职能强行记忆（如与切片有关的接口是N22）。
协议有几点特别标识的注意事项：
注1:N9、N14未在所有其他图中显示，但也可能适用于其他情况。
注2：为了点对点图的清晰性，未描述UDSF、NEF和NRF。
然而，所有描述的网络功能都可以根据需要与UDSF、UDR、NEF和NRF交互。
注3:UDM使用订阅数据和身份验证数据，PCF使用可能存储在UDR中的策略数据。
注4：为了清楚起见，UDR及其与其他NFs（例如PCF）的连接没有在点到点和基于服务的体系结构图中描述。
有关数据存储体系结构的更多信息。
注5：为清楚起见，NWDAF及其与其他NFs（如PCF）的连接未在点到点和基于服务的体系结构图中描述。
有关网络数据分析架构的更多信息。
下面再理解下各个网元的功能。
要理解功能，首先需理解英文缩写由哪些单词简写的。
（来自23.501）
⏹Authentication Server Function (AUSF)认证服务功能
⏹Access and Mobility Management Function (AMF)接入和移动管理功能
⏹Data Network (DN), e.g. operator services, Internet access or 3rd party
services 数据网络（运营商服务、互联网接入或第三方服务）
⏹Unstructured Data Storage Function (UDSF)非结构化数据存储功能
⏹Network Exposure Function (NEF) 网络曝光功能
⏹Network Repository Function (NRF) 网络存储功能
⏹Network Slice Selection Function (NSSF) 网络切片选择功能
⏹Policy Control Function (PCF) 策略控制功能
⏹Session Management Function (SMF) 会话管理功能
⏹Unified Data Management (UDM) 统一数据管理
⏹Unified Data Repository (UDR) 统一数据存储
⏹User Plane Function (UPF) 用户面功能
⏹Application Function (AF) 应用功能
⏹User Equipment (UE)
⏹(Radio) Access Network ((R)AN)
⏹5GEquipment Identity Register (5GEIR) 5G设备标识寄存器
⏹Security Edge Protection Proxy (SEPP) 安全边缘保护代理
⏹Network Data Analytics Function (NWDAF) 网络数据分析功能
⏹CHarging Function (CHF) 计费
一个UE可能同时激活多个PDU会话，所以就有同时存在多个UPF和SMF，架构如下：
Applying nonroaming 5G System architecture for multiple PDU Session in reference point
representation
另一种情况是，一个PDU 会话需要接入多个数据网络，
比如本地数据和中央数据，涉及到的架构如下：
Applying nonroaming 5G System architecture for concurrent access to two (e.g. local and central)
data networks (single PDU Session option) in reference point representation
好，下面介绍几个重点网元的功能。
AMF
接入和移动性管理功能（AMF）包括以下功能。
AMF的一个实例中可能支持部分或全部AMF功能：
●终止RAN 控制面接口（N2）。
●终止NAS（N1）、NAS加密和完整性保护。
●注册管理。
●连接管理。
●可达性管理。
●移动管理。
●合法拦截（用于AMF事件和与LI系统的接口）。
●提供UE和SMF之间的短消息传输。
●用于路由SM消息的透明代理。
●访问身份验证。
●访问授权。
●SMUE和SF之间提供短信传输。
●TS 33.501中规定的安全锚功能（SEAF）。
●监管服务的位置服务管理。
●为UE和LMF之间以及RAN和LMF之间的定位服务消息提供传输。
●与EPS互通的EPS承载ID分配。
●UE移动事件通知。
SMF
会话管理功能（SMF）包括以下功能。
SMF的一个实例中可能支持部分或全部SMF 功能：
●会话管理，例如会话建立、修改和释放，包括UPF和节点之间的隧道维护。
●UE IP地址分配和管理（包括可选授权）。
●DHCPv4（服务器和客户端）和DHCPv6（服务器和客户端）功能。
●基于以太网PDU的本地缓存信息响应地址解析协议（ARP）请求或IPv6 Neighbour
Solicitation请求的功能。
SMF通过提供与请求中发送的IP地址相对应的MAC地址来响应ARP和/或IPv6 Neighbour Solicitation请求。
●为以太网PDU会话选择和控制用户面功能，包括控制UPF到代理ARP或IPv6
Neighbour Discovery，或将所有ARP/IPv6 Neighbour Solicitation流量转发给SMF。
●在UPF配置流量控制以将流量路由到正确的目标。
●终止与策略控制功能的接口。
●合法拦截（用于SM事件和与LI系统的接口）。
●计费数据采集及充计费口支持。
●UPF计费数据采集的控制与协调。
●终止NAS消息的SM部分。
●下行数据通知。
●特定SM信息的发起人，通过AMF通过N2发送到。
●确定会话的SSC模式。
●漫游功能：
-处理本地强制以应用QoS SLAs（VPLMN）。
-计费数据采集和计费接口（VPLMN）。
-合法截获（在VPLMN中用于SM事件和与LI系统的接口）。
-支持与外部DN的交互，以便通过外部DN传输PDU会话身份验证/授权的信令。
UPF
用户平面功能（UPF）包括以下功能。
UPF的一个实例中可能支持部分或全部UPF 功能：
●系统内和系统间移动的锚点。
●连接到数据网络的外部PDU会话点。
●分组路由和转发（例如，支持上行链路分类器将业务流路由到数据网络的实例，支
持分支点以支持多宿主PDU会话）。
●分组包检查（例如，基于业务数据流模板的应用程序检测，以及从SMF接收的可选
PFD）。
●用户平面策略规则实施的一部分（例如选通、重定向、流量控制）。
●合法拦截（用户面收集）。
●流量使用报告。
●用户平面的QoS处理，如UL/DL速率强制，DL中的反射QoS标记。
●上行链路流量验证（SDF到QoS流映射）。
●上行和下行的传输级分组标记。
●下行分组包缓冲和下行数据通知触发。
●向源NGRAN节点发送和转发一个或多个“结束标记”。
●基于以太网PDU的本地缓存信息响应地址解析协议（ARP）请求和/或IPv6邻居请
求请求的功能。
UPF通过提供与请求中发送的IP地址相对应的MAC地址来响应ARP 和/或IPv6邻居请求请求。