相较4G,5G 的SA网络引入了服务化、切片、移动性管理和会话管理分离,以及C/U、C/D分离等特性。先对比下4G和5G网络架构: ![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-b0274552a66ad53263ab8ae3c7b9830c_720w.webp)
4G网络架构![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-ae977cbbe662f76b086fb21a60bdc0f8_720w.webp)
5G网络架构为了对5G各网元有更深入的了解,将5G网元的功能和4G进行对比。 ![](https://pic2.zhimg.com/80/v2-ecf3243f8ba71fbd20e825c9d082d821_720w.webp) 5G核心网摒弃了4G的分省部署,而是采用大区的形式进行部署,所有控制面和数据面网元全部集中在大区中心部署,用户面网元可以根据业务需要可以部署在地市甚至边缘。中移的核心网8大区部署情况 ![](https://pic4.zhimg.com/80/v2-1ccb90f895dce951e134cb8bb4d7490b_720w.webp) 5G的终极目标网是建设成一张2G/3G/4G/5G融合的核心网,所以就需要实现如下功能: - SMF实现SGW-C、PGW-C和GGSN-C的功能;
- UPF实现对SGW-U、PGW-U以及GGSN-U功能的融合;
AMF实现MME和SGSN功能的融合。 ![](https://pic3.zhimg.com/80/v2-e3bc6cea09a3e1c8ff431814a58362e6_720w.webp) 传统的2/3/4G核心网需要准直连信令网实现信令连接汇聚、信令寻址、会话绑定,这种组网的缺点是会产生信令风暴,路由配置和连接管理负责。而5GC核心网引入服务化架构,使用HTTP/2协议。在R16标准中,协议提出了service和communication分离的可选NF非直连方式,但标准尚不成熟,所以,在5G SA商业早期,NF数量较少,NF可以实现直连和静态配置实现路由(与4G类似)。Proxy进行链路汇聚可以降低NF信令连接管理复杂度和NRF处理负荷,虽然初期可以不引入,后期可以根据设备的能力和标准成熟,建议可以引入。 ![](https://pic4.zhimg.com/80/v2-a3d2ba1922f355ef1b441bff6cd82f0b_720w.webp) 再讨论下5G网络下的语音架构,大家都知道,目前5G语音采用EPS Fallback的形式实现,最终是要实现VoNR,两者网络架构其实是相同的。 ![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-6c723cecec945fd4adca5ad4a7b22dfc_720w.webp) - 为了保持IP地址的连续性,需要部署SMF+PGW-C、UPF+PGW-U和UDM+HSS融合设备;
- 为了保持策略控制一致,PCRF和PCF需要融合;
- 5G网络通过UPF+PWG-U融合设备与IMS网络互连,接口类似SGi接口;
- IMS网络与UDM+HSS、PCC与UE的接口、协议均与VoLTE保持一致;
- 5GC与EPC之间引入互操作接口N26,采用GTP-C协议。
![](https://pic4.zhimg.com/80/v2-6ee5563bc5ad2d377f7253c6b8749def_720w.webp) VoNR和EPS Fallback方案的区别仅在与5G到4G触发的条件不同: - VoNR基于覆盖条件的触发,gNB在5G覆盖不佳时,为了保持语音的连续性,切换到4G网络。
- EPS Fallback基于业务触发,gNB在5GC建立语音承载时触发切换或重定向到4G网络。
最后再看下5G的短消息业务,5G支持两种方式承载端消息,分别是SMS Over IP和SMS over NAS。其中SMS over IP对5GC没有额外要求,协议在R15中主要定义SMS over NAS的技术方案。所以引入了新网元SMSF,实现与短信中心的互连,并通过IP-SW-GW并实现到5G的短信域选择。 由于5G初期,加上只能终端均支持SMS over IP,部署SMSF主要是面向行业用户提供SMS over NAS服务。 ![](https://pic4.zhimg.com/80/v2-fce8d24a501fe2a03e5fc55557cb38df_720w.webp)
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