5G核心網(wǎng)基礎(chǔ)總結(jié)歸納

第NFV架構(gòu)NFVI層FusionSphere將服務(wù)器，存儲(chǔ)的物理資源進(jìn)行虛擬化。VIM：華為產(chǎn)品FusionSphereOM(FM)，負(fù)責(zé)虛擬化資源管理PIM：華為產(chǎn)品eSight，負(fù)責(zé)硬件管理eSight匯聚硬件告警，F(xiàn)M匯聚虛擬化資源告警，F(xiàn)M將虛擬化資源告警報(bào)給eSight，eSight將硬件告警和虛擬化資源告警上報(bào)給U2020NFVP層5GC網(wǎng)元(VNF)采用容器架構(gòu)，容器建立在VM中，為虛機(jī)型容器。VNFM：華為產(chǎn)品LCM，負(fù)責(zé)VNF的生命周期管理，可以對(duì)VNF進(jìn)行擴(kuò)縮容等。CaaS-Master：華為產(chǎn)品FusionStage，負(fù)責(zé)容器的生命周期管理。FusionStage告警作為VNFM的一部分向U2020上報(bào)網(wǎng)元VNF告警直接上報(bào)給U2020VNFO層OSS：華為產(chǎn)品U2020NFVO：華為產(chǎn)品NFVO5GC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)5GC網(wǎng)元控制面網(wǎng)元間接口為服務(wù)化接口5GC網(wǎng)元功能簡(jiǎn)介AMF：(AMF執(zhí)行MME中的接入控制和移動(dòng)性管理功能)注冊(cè)管理：連接管理，可達(dá)性管理，移動(dòng)性管理，接入鑒權(quán)，接入授權(quán)合法監(jiān)聽(tīng)轉(zhuǎn)發(fā)UE和SMF間的SM消息轉(zhuǎn)發(fā)UE和SMSF間的SMS消息SMF：(SMF相當(dāng)于MME中的會(huì)話管理功能、SGW-C和PGW-C功能的聚合)會(huì)話管理：UEIP地址分配和管理，選擇和控制UPF，配置UPF的流量定向，轉(zhuǎn)發(fā)至合適的目的網(wǎng)絡(luò)策略控制和Qos合法監(jiān)聽(tīng)CDR搜集下行數(shù)據(jù)通知（DownlinkDataNotification）.UPF:(UPF相當(dāng)于SGW-U和PGW-U)數(shù)據(jù)面錨點(diǎn)連接數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的PDU會(huì)話點(diǎn)報(bào)文路由和轉(zhuǎn)發(fā)：報(bào)文解析和策略執(zhí)行合法監(jiān)聽(tīng)(UPcollection)UDM：(UDM相當(dāng)于HSS)簽約數(shù)據(jù)管理用戶服務(wù)NF注冊(cè)管理產(chǎn)生3GPPAKA鑒權(quán)參數(shù)基于簽約數(shù)據(jù)的接入授權(quán)(e.g.漫游限制)保證業(yè)務(wù)/會(huì)話連續(xù)性AUSF：(AUSF相當(dāng)于3GPPAAAServer)支持鑒權(quán)服務(wù)功能PCF:(PCF相當(dāng)于PCRF)支持統(tǒng)一策略管理網(wǎng)絡(luò)行為提供策略規(guī)則給控制面功能，由其執(zhí)行從UDR獲取簽約相關(guān)信息以便做策略決策NEF:(NEF相當(dāng)于SCEF，但是現(xiàn)在NEF開(kāi)放的能力還未包括IMS部分向AF、第三方、邊緣計(jì)算提供3GPP網(wǎng)絡(luò)的能力和事件從AF獲取外部應(yīng)用信息以便提高給3GPP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部信息與外部信息的翻譯功能將用于向外部開(kāi)放的信息存儲(chǔ)在UDR中UDR:存儲(chǔ)和檢索UDM的簽約數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索PCF的策略數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索NEF的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，供網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放存儲(chǔ)和檢索NEF的應(yīng)用數(shù)據(jù)，供應(yīng)用檢測(cè)NSSF:選擇服務(wù)UE的一組網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例確定允許的NSSAI，并且如果需要的話，映射到簽約的S-NSSAI確定配置的NSSAI，并且如果需要的話，映射到簽約的S-NSSAI確定用于服務(wù)UE的AMF集合，或者可能基于配置通過(guò)查詢NRF來(lái)確定候選AMF的列表NRF:(類似于dns功能)支持服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)功能發(fā)現(xiàn)功能維護(hù)網(wǎng)絡(luò)功能信息，包括可用性及其支持服務(wù)5G網(wǎng)絡(luò)接口及協(xié)議介紹控制面所有NF之間的交互采用服務(wù)化接口，同一種服務(wù)可以被多種NF調(diào)用，降低NF之間接口定義的耦合度，最終實(shí)現(xiàn)整網(wǎng)功能的按需定制，靈活支持不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景和需求服務(wù)化接口：服務(wù)化接口包含以下接口：Namf,Nsmf,Nudm,Nnrf,Nnssf,Nausf,Nnef,Nsmsf,Nudr,Npcf,N5g-eir,Nlmf.應(yīng)用層包括JSON、Protobuf等編解碼協(xié)議5GSBA接口協(xié)議棧的5層（從上到下）所采取的協(xié)議是：（1）API設(shè)計(jì)方式以Restful為主；（2）IDL（接口描述語(yǔ)言）采取OpenAPI3.0；（3）序列化協(xié)議采取JSON；（4）應(yīng)用層采取HTTP/2；（5）傳輸層采取TCP。N1N1接口為UE和AMF間的信令面接口。當(dāng)UE同時(shí)通過(guò)不同接入方式（3GPP/Non-3GPP）接入到AMF時(shí)，每個(gè)接入方式各有一個(gè)N1NAS信令連接。N2N2接口為(R)AN和AMF間的信令面接口，類似于S1-MME。N2接口定義了兩種不同的流程：與N2接口管理相關(guān)且與UE無(wú)關(guān)的流程，如N2接口建立或重置。與UE相關(guān)的流程，如NAS消息傳輸、UE上下文管理、PDU會(huì)話管理、切換管理。數(shù)據(jù)面接口(N3,N9,N6)N3接口是5G(R)AN（RadioAccessNetwork）與UPF（UserPlaneFunction）間的接口，主要用于傳遞5G(R)AN與UPF間的上下行用戶面數(shù)據(jù)，類似于S1-U。N3接口采用GTPv1-U協(xié)議，支持3GPPTS29.281協(xié)議。N9接口為UPF和UPF之間的用戶面接口，用于傳遞UPF間的上行、下行用戶數(shù)據(jù)流。N9接口采用GTPv1-U協(xié)議，支持3GPPTS29.281協(xié)議。N6接口為UPF（UserPlaneFunction）與DN（DataNetwork）的接口，用于傳遞UPF與DN之間的上下行用戶數(shù)據(jù)流，基于IP和路由協(xié)議與DN網(wǎng)絡(luò)通信，類似于Sgi口。N4N4接口為SMF和UPF間的接口，用于傳輸SMF和UPF間的控制面信息，類似于CUPS架構(gòu)中的Sx口。PFCPRequest消息的目的知名端口是8805，源端口由發(fā)送端本地分配。(UPF上N4口的知名端口為8805)N26N26接口為MME和AMF間的信令面接口。接口主要涉及45G互操作以及EPSFB流程?；拘帕盍鞒套?cè)流程注冊(cè)類型分為四種，通過(guò)攜帶不同的注冊(cè)類型從而實(shí)現(xiàn)不同的注冊(cè)處理流程初始注冊(cè)（類似4G中的Attach）移動(dòng)性注冊(cè)更新（類似4G中的TAU）周期性注冊(cè)更新（類似4G中的周期性TAU）緊急注冊(cè)通用注冊(cè)流程中關(guān)鍵點(diǎn)：RegistrationRequestUE向AMF發(fā)送MM-NAS注冊(cè)請(qǐng)求 注冊(cè)請(qǐng)求包括：注冊(cè)類型，SUCI或SUPI或5G-GUTI，安全參數(shù)，RequestedNSSAI，映射的RequestedNSSAI，UE的5GC能力，PDU會(huì)話狀態(tài)，需要重新喚起的PDU會(huì)話，F(xiàn)ollowon請(qǐng)求，MICO模式優(yōu)先項(xiàng)）。注冊(cè)過(guò)程中涉及AMF通過(guò)NRF找UDM，AUSF若新側(cè)AMF是初始注冊(cè)的AMF或者AMF沒(méi)有UE合法的上下文，AMF向UDM發(fā)起Nudm_UECM_Registration進(jìn)行注冊(cè)，并通過(guò)Nudm_SDM_Get獲取簽約數(shù)據(jù)。AMF向UDM發(fā)送Nudm_SDM_Subscribe訂閱簽約數(shù)據(jù)變更通知服務(wù)，當(dāng)訂閱的簽約數(shù)據(jù)周期性注冊(cè)定時(shí)器發(fā)生變更時(shí)，AMF會(huì)收到UDM的變更通知。14d，如果UDM存儲(chǔ)了UE接入類型與新AMF之間的關(guān)聯(lián)信息，UDM會(huì)發(fā)送Nudm_UECM_DeregistrationNotification給老側(cè)AMF，通知老側(cè)AMF刪除UE上下文。如果UDM指示的服務(wù)NF刪除原因是初始注冊(cè)，AMF調(diào)用所有相關(guān)SMF的Nsmf_PDUSession_ReleaseSMContext服務(wù)操作，通知SMFUE已經(jīng)在老側(cè)AMF上去注冊(cè)。SMF收到通知后，將釋放PDU會(huì)話。14e，老側(cè)AMF通過(guò)發(fā)起Nudm_SDM_unsubscribe取消UDM簽約數(shù)據(jù)的訂閱。RegistrationAccept新AMF向UE發(fā)送注冊(cè)接受消息（5G-GUTI，注冊(cè)區(qū)域，移動(dòng)性限制，PDU會(huì)話狀態(tài)，AllowedNSSAI，周期性注冊(cè)計(jì)時(shí)器，LADN信息和接受的MICO模式，IMS語(yǔ)音在PS會(huì)話支持上指示，緊急服務(wù)支持指示）通知UE注冊(cè)請(qǐng)求被接受。會(huì)話建立流程PDU會(huì)話建立流程用于創(chuàng)建新的PDU會(huì)話，在PDU會(huì)話創(chuàng)建成功后，網(wǎng)絡(luò)為UE分配了IP地址，并且建立了UE到DN的專用通道，UE可使用該IP地址訪問(wèn)位于DN上的業(yè)務(wù)；或者PDU會(huì)話建立流程也用于會(huì)話的跨系統(tǒng)切換，或者與N3GPP間的會(huì)話切換。PDUSessionEstablishmentRequestUE請(qǐng)求建立PDU會(huì)話（消息中攜帶切片信息，DNN，SSCmode,PDUtype）。若該流程用于跨系統(tǒng)切換或者N3GPP間的切換，則該消息攜帶“ExistingPDUSession”指示.UPFselectionSMF根據(jù)UE位置、DNN、S-NSSAI等信息選擇UPF，并根據(jù)UE在UDM中簽約時(shí)確定的IP地址為UE分配IP地址，也可以由UPF根據(jù)本地地址池為UE分配IP地址.Namf_Communication_N1N2MessageTransferSMF向AMF發(fā)送Namf_Communication_N1N2MessageTransfer消息，攜帶的信息包括發(fā)送給(R)AN的N2SMInformation，其中包含QFI、QoSProfile、CNTunnelInfo等信息，發(fā)送給UE的N1SMContainer，其中包含PDUSessionEstablishmentAccept、AllocatedIPv4Address等信息，通知(R)AN和UE需要建立PDU會(huì)話.PDUSessionResour