开源无线网络-OpenXG

标题: 5G SA网络架构及组网规范 [打印本页]

作者: Haiwen 时间: 2023-6-22 21:08
标题: 5G SA网络架构及组网规范

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：

4G网络架构

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

转载：https://zhuanlan.zhihu.com/p/339651935

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