5G打造了全新的網絡架構,它和4G核心網不同是,在5G核心網當中并沒有網元(Network Element)的概念,而是采用網絡功能NF(Network Function)來代替。在5G核心網中最主要的NF是下面幾個:
1、AMF(The Access and Mobility Management function):這個NF的主要功能是用戶的接入管理以及移動性管理。
2、SMF(The Session Management function):這個NF的主要功能是會話管理,包括終端的IP地址分配,會話管理,計費,用戶面管理等功能。
3、UPF(The User plane function): 這個NF的主要功能是實現用戶面的數據轉發,流量統計,QoS執行等。
4、PCF(The Policy Control Function):這個NF的主要功能是實現用戶的控制策略管理,包括QOS的控制,業務訪問控制等。
5、UDM(The Unified Data Management):這個NF的主要功能是實現用戶的簽約數據管理,漫游控制等;
6、AUSF(The Authentication Server Function ):這個NF的主要功能是實現對用戶的認證功能;
7、UDR(The Unified Data Repository ):這個NF的主要功能是用于保存UDM以及PCF的簽約數據,策略數據。
8、NEF(The Network Exposure Function):這個NF的主要功能是能力開放,就是把5G網絡的能力向外部網絡輸出,比如對外輸出終端的位置信息等等。同時NEF也可以接受外部來的信息,對部分網絡信息進行更新等管理。
9、NRF(The Network Repository Function):這個NF的主要功能是管理5G所有支持服務化接口的NF,這些NF都必須首先注冊到NRF上,NF之間互相查找的時候,通過查詢NRF去找到對方,這個功能與4G網絡中的DNS有點類似,但是NRF的功能遠比DNS的功能復雜。NRF一旦出現故障,對網絡的影響很大。
10、UDSF(The Unstructured Data Storage Function):這個NF的主要功能是保存非結構化數據,所謂的非結構化數據就是3GPP協議中沒有定義的數據,NF可以根據需要保存網絡數據到UDSF;而之前介紹的UDR,主要是保存結構化數據(指3GPP定義的、有一致性要求的數據,比如簽約數據)。
11、NSSF(The Network Slice Selection Function ):這個NF的主要功能是用于切片的選擇,切片是5G中引入的新功能。網絡中可以部署很多個切片,切片的選擇就是通過NSSF來實現的。
12、SMSF(Short Message Service Function):這個NF的主要功能是中轉終端與短信中心的短消息,5G網絡中短消息業務繼續存在,并沒有消失。
13、5G-EIR(The 5G-Equipment Identity Register):這個NF的主要功能是檢查手機/終端是否可以在5G網絡中使用,比如如果某個終端是處于黑名單中,則這個終端就不能在網絡中使用。
14、AF(The Application Function):這個NF是泛指,就是指各種可以與5G網絡直接或者間接交互的APP,所謂的間接交互是指AF通過NEF再與5G的其他NF去交互。
5G核心網的關鍵技術在于控制平面與用戶平面是分離的,控制更加集中。而且兩個平面可以各種演進,獨立擴容。因為它借鑒了IT系統中服務化架構,采用基于服務的設計方案來描述控制面網絡功能及接口交互。由于服務化架構采用IT化總線,服務模塊可自主注冊、發布、發現,規避了傳統模塊間緊耦合帶來的繁復互操作,提高功能的重用性,簡化業務流程實現。