5G核心网主要网元功能

Haiwen

5G核心网主要包括的网元有AMF、SMF和UPF，目前UPF一般放在需求方，及在地市或县城，AMF和SMF一般集中在省公司。各网元之间的接口如下：

AMF（Access and Mobility management Function 接入和移动性管理功能）支持具有不同移动性管理需求的UE。它执行以下主要任务：

• 非接入层（NAS）信令终端；
• NAS信令安全；
• 接入层安全控制；
• 用于3GPP接入网之间移动性的核心网节点间信令；
• 空闲模式UE可达性（包括寻呼重传的控制和执行）；
• 注册区管理；
• 支持系统内和系统间的移动性；
• 接入认证；
• 访问授权，包括漫游权限检查；
• 移动性管理控制（订阅和策略）；
• 支持网络切片；
• SMF选择。
  

SMF（Session Management Function 会话管理功能）可以与AMF一起支持定制的移动性管理方案，如“仅限移动启动的连接”（MICO：Mobile Initiated Connection Only）或RAN增强功能，如“RRC Inactive”状态。它执行以下主要任务：

• 会话管理；
• UE IP地址分配与管理；
• UPF的选择与控制；
• 在UPF配置流量控制，将流量路由到适当的目的地；
• 策略执行和QoS控制部分；
• 下行数据通知。
  

UPF（User Plane Function 用户面功能）执行以下主要任务：

• 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；
• 包检查和用户面策略规则执行部分；
• 流量使用报告；
• 上行链路分类器，用于支持将业务流路由到数据网络；
• 支持多宿主PDU会话的分支点；
• 用于用户面的QoS处理，例如包过滤、选通、上下行速率实施；
• 上行链路业务验证（SDF to QoS流映射）；
• 下行分组缓冲和下行数据通知触发。
  

其他主要网络功能包括：

• “网络存储库功能”（NRF：Network Repository Function）：它为NF服务管理提供支持，包括注册、注销、授权和发现。
• “网络公开功能”（NEF：Network Exposure Function）：提供网络功能能力的外部公开。外部暴露可分为监控能力、供应能力、流量路由的应用影响和策略/计费能力。
• ​“统一数据管理”（UDM：Unified Data Management）：5GC支持用于计算和存储分离的数据存储体系结构。统一数据存储库（UDR：Unified Data Repository ）是主数据库。引入非结构化数据存储函数（UDSF：Unstructured Data Storage Function）来存储动态数据。