5G無線接入網絡架構，主要包括 5G 接入網和 5G 核心網，其中 NG-RAN 代表 5G 接入網，5GC 代表 5G 核心網。

5G核心網主要包括哪些呢?先說一下關鍵的 AMF，SMF，UPF。

• AMF：全稱 Access and Mobility Management Function，接入和移動管理功能，終端接入權限和切換等由它來負責。
• SMF：全稱 Session Management Function，會話管理功能，提供服務連續(xù)性，服務的不間斷用戶體驗，包括IP地址和/或錨點變化的情況。
• UPF：全稱 User Plane Function，用戶面管理功能，與UPF關聯(lián)的PDU會話可以由(R)AN節(jié)點通過(R)AN和UPF之間的N3接口服務的區(qū)域，而無需在其間添加新的UPF或移除/重新 - 分配UPF。

我們看一下5G的系統(tǒng)構架圖：

AMFSMFUPF 處于主體的作用。

AMF承載以下主要功能：

接入和移動管理功能(AMF)包括以下功能。 在AMF的單個實例中可以支持部分或全部AMF功能：

• 終止RAN CP接口(N2)。
• 終止NAS(N1)，NAS加密和完整性保護。
• 注冊管理。
• 連接管理。
• 可達性管理。
• 流動性管理。
• 合法攔截(適用于AMF事件和LI系統(tǒng)的接口)。
• 為UE和SMF之間的SM消息提供傳輸。
• 用于路由SM消息的透明代理。
• 接入身份驗證。
• 接入授權。
• 在UE和SMSF之間提供SMS消息的傳輸。
• 安全錨功能(SEAF)。
• 監(jiān)管服務的定位服務管理。
• 為UE和LMF之間以及RAN和LMF之間的位置服務消息提供傳輸。
• 用于與EPS互通的EPS 承載 ID分配。
• UE移動事件通知。

無論網絡功能的數量如何，UE和CN之間的每個接入網絡只有一個NAS接口實例，終止于至少實現NAS安全性和移動性管理的網絡功能之一。

除了上述AMF的功能之外，AMF還可以包括以下功能以支持非3GPP 接入網絡：

• 支持N2接口與N3IWF。 在該接口上，可以不應用通過3GPP 接入定義的一些信息(例如，3GPP 小區(qū)標識)和過程(例如，與切換相關)，并且可以應用不適用于3GPP接入的非3GPP 接入特定信息。
• 通過N3IWF上的UE支持NAS信令。 由3GPP 接入上的NAS信令支持的一些過程可能不適用于不可信的非3GPP(例如尋呼)接入。
• 支持通過N3IWF連接的UE的認證。
• 管理通過非3GPP 接入連接或通過3GPP和非3GPP同時連接的UE的移動性，認證和單獨的安全上下文狀態(tài)。
• 支持協(xié)調的RM管理上下文，該上下文對3GPP和非3GPP訪問有效。
• 支持針對UE的專用CM管理上下文，用于通過非3GPP 接入進行連接。

注意：并非所有功能都需要在網絡片的實例中得到支持。

UPF承載以下主要功能

用戶平面功能(UPF)包括以下功能。 在UPF的單個實例中可以支持部分或全部UPF功能：

• 用于RAT內/ RAT間移動性的錨點(適用時)。
• 外部PDU與數據網絡互連的會話點。
• 分組路由和轉發(fā)(例如，支持上行鏈路分類器以將業(yè)務流路由到數據網絡的實例，支持分支點以支持多宿主PDU會話)。
• 數據包檢查(例如，基于服務數據流模板的應用程序檢測以及從SMF接收的可選PFD)。
• 用戶平面部分策略規(guī)則實施，例如門控，重定向，流量轉向)。
• 合法攔截(UP收集)。
• 流量使用報告。
• 用戶平面的QoS處理，例如UL / DL速率實施，DL中的反射QoS標記。
• 上行鏈路流量驗證(SDF到QoS流量映射)。
• 上行鏈路和下行鏈路中的傳輸級分組標記。
• 下行數據包緩沖和下行數據通知觸發(fā)。
• 將一個或多個“結束標記”發(fā)送和轉發(fā)到源NG-RAN節(jié)點。
• ARP代理和/或以太網PDU的IPv6 Neighbor Solicitation Proxying。 UPF通過提供與請求中發(fā)送的IP地址相對應的MAC地址來響應ARP和/或IPv6鄰居請求請求。

會話管理功能(SMF)承載以下主要功能

會話管理功能(SMF)包括以下功能。 在SMF的單個實例中可以支持部分或全部SMF功能：

• 會話管理，例如會話建立，修改和釋放，包括UPF和AN節(jié)點之間的隧道維護。
• UE IP地址分配和管理(包括可選的授權)。
• DHCPv4(服務器和客戶端)和DHCPv6(服務器和客戶端)功能。
• ARP代理和/或以太網PDU的IPv6 Neighbor Solicitation Proxying。 SMF通過提供與請求中發(fā)送的IP地址相對應的MAC地址來響應ARP和/或IPv6鄰居請求請求。
• 選擇和控制UP功能，包括控制UPF代理ARP或IPv6鄰居發(fā)現，或將所有ARP / IPv6鄰居請求流量轉發(fā)到SMF，用于以太網PDU會話。
• 配置UPF的流量控制，將流量路由到正確的目的地。
• 終止接口到策略控制功能。
• 合法攔截(用于SM事件和LI系統(tǒng)的接口)。
• 收費數據收集和支持計費接口。
• 控制和協(xié)調UPF的收費數據收集。
• 終止SM消息的SM部分。
• 下行數據通知。
• AN特定SM信息的發(fā)起者，通過AMF通過N2發(fā)送到AN。
• 確定會話的SSC模式。

漫游功能：

• 處理本地實施以應用QoS SLA(VPLMN)。
• 計費數據收集和計費接口(VPLMN)。
• 合法攔截(在SM事件的VPLMN和LI系統(tǒng)的接口)。
• 支持與外部DN的交互，以便通過外部DN傳輸PDU會話授權/認證的信令。