5G核心网的构架和一些基础概念

　　5G无线接入网络架构，主要包括5G接入网和5G核心网，其中NGRAN代表5G接入网，5GC代表5G核心网。
　　5G核心网主要包括哪些呢？先说一下关键的AMF，SMF，UPF
　　AMF：全称AccessandMobilityManagementFunction，接入和移动管理功能，终端接入权限和切换等由它来负责。
　　SMF：全称SessionManagementFunction，会话管理功能，提供服务连续性，服务的不间断用户体验，包括IP地址和或锚点变化的情况。
　　UPF：全称UserPlaneFunction，用户面管理功能，与UPF关联的PDU会话可以由（R）AN节点通过（R）AN和UPF之间的N3接口服务的区域，而无需在其间添加新的UPF或移除重新分配UPF。
　　我们看一下5G的系统构架图：
　　AMFSMFUPF处于主体的作用。
　　AMF承载以下主要功能：
　　接入和移动管理功能（AMF）包括以下功能。在AMF的单个实例中可以支持部分或全部AMF功能：
　　终止RANCP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。
　　流动性管理。
　　合法拦截（适用于AMF事件和LI系统的接口）。
　　为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。
　　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。
　　无论网络功能的数量如何，UE和CN之间的每个接入网络只有一个NAS接口实例，终止于至少实现NAS安全性和移动性管理的网络功能之一。
　　除了上述AMF的功能之外，AMF还可以包括以下功能以支持非3GPP接入网络：
　　支持N2接口与N3IWF。在该接口上，可以不应用通过3GPP接入定义的一些信息（例如，3GPP小区标识）和过程（例如，与切换相关），并且可以应用不适用于3GPP接入的非3GPP接入特定信息。
　　通过N3IWF上的UE支持NAS信令。由3GPP接入上的NAS信令支持的一些过程可能不适用于不可信的非3GPP（例如寻呼）接入。
　　支持通过N3IWF连接的UE的认证。
　　管理通过非3GPP接入连接或通过3GPP和非3GPP同时连接的UE的移动性，认证和单独的安全上下文状态。
　　支持协调的RM管理上下文，该上下文对3GPP和非3GPP访问有效。
　　支持针对UE的专用CM管理上下文，用于通过非3GPP接入进行连接。
　　注意：并非所有功能都需要在网络片的实例中得到支持。
　　UPF承载以下主要功能：
　　用户平面功能（UPF）包括以下功能。在UPF的单个实例中可以支持部分或全部UPF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程序检测以及从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ULDL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NGRAN节点。
　　ARP代理和或以太网PDU的IPv6NeighborSolicitationProxying。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。
　　会话管理功能（SMF）承载以下主要功能：
　　会话管理功能（SMF）包括以下功能。在SMF的单个实例中可以支持部分或全部SMF功能：
　　会话管理，例如会话建立，修改和释放，包括UPF和AN节点之间的隧道维护。
　　UEIP地址分配和管理（包括可选的授权）。
　　DHCPv4（服务器和客户端）和DHCPv6（服务器和客户端）功能。
　　ARP代理和或以太网PDU的IPv6NeighborSolicitationProxying。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邻居请求请求。
　　选择和控制UP功能，包括控制UPF代理ARP或IPv6邻居发现，或将所有ARPIPv6邻居请求流量转发到SMF，用于以太网PDU会话。
　　配置UPF的流量控制，将流量路由到正确的目的地。
　　终止接口到策略控制功能。
　　合法拦截（用于SM事件和LI系统的接口）。
　　收费数据收集和支持计费接口。
　　控制和协调UPF的收费数据收集。
　　终止SM消息的SM部分。
　　下行数据通知。
　　AN特定SM信息的发起者，通过AMF通过N2发送到AN。
　　确定会话的SSC模式。
　　漫游功能：
　　处理本地实施以应用QoSSLA（VPLMN）。
　　计费数据收集和计费接口（VPLMN）。
　　合法拦截（在SM事件的VPLMN和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会话授权认证的信令。