5G网络功能介绍

网络功能功能描述网络功能和实体5G系统架构由以下网络功能（NF）组成。-身份验证服务器功能（AUSF）。-接入和移动性管理功能（AMF）。-数据网络（DN），例如运营商服务、互联网接入或第三方服务。-非结构化数据存储功能（UDSF）。-网络曝光功能（NEF）。-网络存储库功能（NRF）。-网络切片特定身份验证和授权功能（NSAAF）。-网络切片选择功能（NSSF）。-策略控制功能（PCF）。-会话管理功能（SMF）。-统一数据管理（UDM）。-统一数据存储库（UDR）。-用户平面函数（UPF）。-UE无线电能力管理功能（UCMF）。-应用功能（AF）。-用户设备（UE）。-（无线电）接入网络（R）AN）。-5G设备标识寄存器（5G-EIR）。-网络数据分析功能（NWDAF）。-充电功能（CHF）。注：TS 32.24041中规定了CHF架构和原理的功能说明。5G系统架构还包括以下网络实体：-服务通信代理（SCP）。-安全边缘保护代理（SEPP）。第6条规定了这些网络功能和实体的功能说明。-非3GPP互通功能（N3IWF）。-可信的非3GPP网关功能（TNGF）。-有线接入网关功能（W-AGF）。-可信WLAN互通功能（TWIF）。非漫游5G系统架构非漫游5G系统架构注1:N9、N14未显示在所有其他图中，但它们也可能适用于其他情况。注2：为了点对点图的清晰性，未描述UDSF、NEF和NRF。然而，所有描述的网络功能都可以根据需要与UDSF、UDR、NEF和NRF进行交互。注3：UDM使用订阅数据和身份验证数据，PCF使用可能存储在UDR中的策略数据（参见第4.2.5条）。注4：为了清楚起见，点对点和基于服务的体系结构图中没有描述UDR及其与其他NFs（如PCF）的连接。有关数据存储体系结构的更多信息，请参阅第4.2.5条。注5：为了清楚起见，点对点和基于服务的体系结构图中没有描述NWDAF及其与其他NF（如PCF）的连接。有关网络数据分析体系结构的更多信息，请参阅TS 23.28886。漫游5G系统架构漫游5G系统架构注5：参考点架构图中未描述NRF。有关NRF和NF接口的详细信息，请参见图4.2.4-7。注6：为了清楚起见，漫游参考点体系结构图中没有描述SEPPAMF接入和移动性管理功能（AMF）包括以下功能。可以在AMF的单个实例中支持AMF功能中的一些或全部：-RAN CP接口（N2）的终止。-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。-移动性管理。-合法拦截（用于AMF事件和LI系统接口）。-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。-访问身份验证。-访问授权。-为UE和SMSF之间的SMS消息提供传输。-TS 33.50129中规定的安全锚点功能（SEAF）。-监管服务的定位服务管理。-为UE和LMF之间以及RAN和LMF间的定位服务消息提供传输。-用于与EPS互通的EPS承载ID分配。-UE移动事件通知。-支持控制平面CIoT 5GS优化。-支持用户平面CIoT 5GS优化。-支持限制使用增强覆盖。-提供外部参数（预期的UE行为参数或网络配置参数）。-支持特定于网络切片的身份验证和授权。注1：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：-支持与N3IWF/TNGF的N2接口。在该接口上，在3GPP接入上定义的一些信息（例如，3GPP小区标识）和过程（例如，切换相关）可能不适用，并且可以应用不适用于3GPP接入的非3GPP接入专用信息。-支持通过N3IWF/TNGF与UE进行NAS信令。通过3GPP接入由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/TNGF连接的UE的认证。-通过非3GPP接入连接或同时通过3GPP接入和非3GPP访问连接的UE的移动性、认证和单独的安全上下文状态的管理。-如第5.3.2.3条所述，支持在3GPP接入和非3GPP接入上有效的协同RM管理上下文。-如第5.3.3.4条所述，支持UE在非3GPP接入上的连接专用CM管理上下文。注2：并非所有功能都需要在网络切片的实例中得到支持。除了上述AMF的功能外，AMF还可以包括TS 23.50345中第6.2.8条所述的策略相关功能。AMF使用N14接口进行AMF重新分配和AMF到AMF的信息传输。该接口可以是PLMN内或PLMN间（例如，在PLMN之间移动性的情况下）。除了上述AMF的功能之外，AMF还可以包括以下功能以支持漫游场景中的监控：-根据VPLMN和HPLMN之间的漫游协议对报告进行规范化（例如，将报告中的位置粒度从小区级别更改为适合HPLMN的级别）；和-生成用于发送到HPLMN的监控事件报告的计费/记帐信息。SMF会话管理功能（SMF）包括以下功能。可以在SMF的单个实例中支持SMF功能中的一些或全部：-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。-UE IP地址分配和管理（包括可选授权）。UE IP地址可以从UPF或从外部数据网络接收。-DHCPv4（服务器和客户端）和DHCPv6（服务器和客户机）功能。-基于以太网PDU的本地缓存信息响应地址解析协议（ARP）请求和/或IPv6邻居请求的功能。SMF通过提供与在请求中发送的IP地址相对应的MAC地址来响应ARP和/或IPv6邻居请求。-UP功能的选择和控制，包括控制UPF代理ARP或IPv6邻居发现，或将所有ARP/IPv6邻居请求业务转发到SMF，用于以太网PDU会话。-在UPF配置流量导向，以将流量路由到正确的目的地。-5G VN组管理，例如维护所涉及的PSA UPF的拓扑结构，建立并释放PSA UPF之间的N19隧道，在UPF配置业务转发以应用本地交换、基于N6的转发或基于N19的转发。-终止与策略控制功能的接口。-合法拦截（用于SM事件和LI系统接口）。-充电数据采集和充电接口支持。-UPF收费数据收集的控制和协调。-终止NAS消息的SM部分。-下行链路数据通知。-AN特定SM信息的发起方，通过N2上的AMF发送到AN。-确定会话的SSC模式。-支持控制平面CIoT 5GS优化。-支持收割台压缩。-在可以插入、移除和重新定位I-SMF的部署中充当I-SMF。-提供外部参数（预期的UE行为参数或网络配置参数）。-支持IMS服务的P-CSCF发现。-充当具有以下漫游功能的V-SMF：-处理本地强制以应用QoS SLA（VPLMN）。-充电数据采集和充电接口（VPLMN）。-合法拦截（在VPLMN中用于SM事件和LI系统接口）。-支持与外部DN的交互，以便通过外部DN传输PDU会话身份验证/授权的信令。-指示UPF和NG-RAN在N3/N9接口上执行冗余传输。注：并非所有功能都需要在网络切片的实例中得到支持。除了上述SMF的功能外，SMF还可以包括TS 23.50345第6.2.2条中所述的策略相关功能。除了上述SMF的功能之外，SMF还可以包括以下功能以支持漫游场景中的监控：-根据VPLMN和HPLMN之间的漫游协议对报告进行规范化；和-生成用于发送到HPLMN的监控事件报告的计费/记帐信息。UPF用户平面功能（UPF）包括以下功能。可以在UPF的单个实例中支持UPF功能中的一些或全部：-用于RAT内/RAT间移动性的锚点（当适用时）。-响应SMF请求而分配UE IP地址/前缀（如果支持）。-数据网络互连的外部PDU会话点。-分组路由和转发（例如，支持上行链路分类器将业务流路由到数据网络的实例，支持分支点以支持多宿PDU会话，支持5G VN组内的业务转发（UPF本地交换，通过N6，通过N19）。-分组检查（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）。-策略规则执行的用户平面部分，例如门控、重定向、流量控制）。-合法拦截（UP收集）。-流量使用情况报告。-用户平面的QoS处理，例如UL/DL速率强制、DL中的反射QoS标记。-上行链路业务验证（SDF到QoS流映射）。-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。-向源NG-RAN节点发送和转发一个或多个“结束标记”。-基于以太网PDU的本地缓存信息响应地址解析协议（ARP）请求和/或IPv6邻居请求的功能。UPF通过提供与在请求中发送的IP地址相对应的MAC地址来响应ARP和/或IPv6邻居请求。-GTP-U层中下行链路方向上的分组复制和上行链路方向上的消除。-TSN转换器（NW-TT）功能。-高延迟通信，见第5.31.8条。-引导MA PDU会话流量的ATSS引导功能，请参阅第5.32.6条。注：并非所有UPF功能都需要在网络切片的用户平面功能实例中得到支持。-PLMN间UP安全（IPUPS）功能，如第5.8.2.14条所述。PCF策略控制功能（PCF）包括以下功能：-支持统一的策略框架来管理网络行为。-向控制平面函数提供策略规则以强制执行这些规则。-访问与统一数据存储库（UDR）中的策略决策相关的订阅信息。注：PCF访问与PCF位于同一PLMN中的UDR。PCF功能的详细信息见TS 23.50345第6.2.1条。NRF网络存储库功能（NRF）支持以下功能：-支持服务发现功能。接收来自NF实例或SCP的NF发现请求，并将发现的NF实例的信息（待发现）提供给NF实例或SCP。-支持P-CSCF发现（SMF发现AF的特殊情况）。-维护可用NF实例及其支持的服务的NF配置文件。-维护可用SCP实例的SCP配置文件。-支持SCP实例的SCP发现。-向订阅的NF服务消费者或SCP通知新注册/更新/注销的NF和SCP实例及其潜在的NF服务。-维护NFs和SCP的健康状况。在网络切片的背景下，基于网络实施，可以在不同级别部署多个NRF（见第5.15.5条）：-PLMN级别（NRF配置有用于整个PLMN的信息），-共享切片级别（NRF配置有属于一组网络切片的信息），-切片特定级别（NRF用属于S-NSSAI的信息配置）。在漫游的情况下，可以在不同的网络中部署多个NRF（见第4.2.4条）：-被访问PLMN中的NRF（称为vNRF）被配置有用于被访问PLMN的信息。-家庭PLMN中的NRF（称为h