天天看點

NR 5G 架構參考模型

系統架構簡述

5G 架構定義為基于服務,網絡功能之間的互動以兩種方式表示:

1、基于服務的表示,其中控制平面内的網絡功能(例如 AMF)使其他授權網絡功能能夠接入其服務。 該表示還包括必要時的點對點參考點。

2、參考點表示示出了在由任何兩個網絡功能(例如,AMF 和 SMF)之間的點對點參考點(例如,N11)描述的網絡功能中的 NF 服務之間存在的互動。

5GC 控制平面内的網絡功能僅應使用基于服務的接口進行互動:

1、 一個 NF 内的 NF 服務之間的互動未在本規範的版本中指定。

2、 UPF 不在此版本的規範中提供任何服務,但可以使用 5GC 控制平面 NF 提供的服務。

網絡功能和實體

5G 系統架構由以下網絡功能(NF)組成:

  • 認證伺服器功能(AUSF)
  • 接入和移動管理功能(AMF)
  • 資料網絡(DN),例如營運商服務,網際網路接入或第三方服務
  • 非結構化資料存儲功能(UDSF)
  • 網絡曝光功能(NEF)
  • 網絡存儲庫功能(NRF)
  • 網絡切片選擇功能(NSSF)
  • 控制政策功能(PCF)
  • 會話管理功能(SMF)
  • 統一資料管理(UDM)
  • 統一資料存儲庫(UDR)
  • 使用者平面功能(UPF)
  • 應用功能(AF)
  • 使用者裝置(UE)
  • (無線)接入網絡((R)AN)
  • 5G 裝置識别寄存器(5G-EIR)
  • 安全邊緣保護代理(SEPP)
  • 網絡資料分析功能(NWDAF)

非漫遊參考架構

基于服務接口在控制平面内使用的5G系統架構

NR 5G 架構參考模型

基于參考點的 5G 系統架構(使用參考點表示,顯示了各種網絡功能如何互相作用)

NR 5G 架構參考模型

1、 N9,N14 未在所有其他圖中示出,但是它們也可适用于其他場景。

2、 為了清楚地說明點對點圖,未描述 UDSF,NEF 和 NRF。 但是,所有描述的網絡功能都可以根據需要與 UDSF,UDR,NEF 和 NRF 進行互動。

3、UDM 使用使用者資料和認證資料,PCF 使用可能存儲在 UDR 中的政策資料。

4、UDR 及其與其他 NF 的連接配接(例如 PCF)未在點對點和基于服務的架構圖中描述。

5、NWDAF 及其與其他 NF 的連接配接(例如 PCF)未在點對點和基于服務的架構圖中描述。

UE 使用參考點表示同時通路使用多個 PDU 會話的兩個(例如本地和中央)資料網絡的非漫遊架構

NR 5G 架構參考模型

上圖示為多個 PDU 會話的體系結構,其中為兩個不同的 PDU 會話選擇了兩個 SMF;每個SMF 還可以具有在 PDU 會話内控制本地和中央 UPF 的能力。

使用參考點表示在單個 PDU 會話内提供并發接入到兩個(例如本地和中央)資料網絡的情況下的非漫遊體系結構

NR 5G 架構參考模型

使用參考點表示的網絡曝光功能的非漫遊架構

NR 5G 架構參考模型

1、NEF 的信任域與 TS 23.682 [36]中定義的 SCEF 的信任域相同。

2、3GPP 接口表示 NEF 和 5GC 網絡功能之間的南向接口,例如 NEF 和 SMF 之間的N29 接口,NEF 和 PCF 之間的 N30 接口等。

漫遊參考架構

在控制平面内具有基于服務接口的本地突破的5G 系統漫遊架構

NR 5G 架構參考模型

在 LBO 架構中,VPLMN 中的 PCF 可以與 AF 互動,以便為通過 VPLMN 傳送的服務生成 PCC 規則;VPLMN 中的 PCF 根據與 HPLMN 營運商的漫遊協定使用本地配置的政策作為 PCC 規則生成的輸入;VPLMN 中的 PCF 沒有來自 HPLMN 的訂戶政策資訊的接入。

在控制平面内具有基于服務的接口的歸屬路由場景的情況下的 5G 系統漫遊架構

NR 5G 架構參考模型

使用參考點表示的本地突發場景的 5G 系統漫遊架構

NR 5G 架構參考模型

NRF 未在參考點架構圖中描述,圖中未描繪 SEPP

在使用參考點表示的歸屬路由場景的情況下的 5G 系統漫遊架構

NR 5G 架構參考模型

對于上述漫遊場景,每個 PLMN 實作代理功能以保護 PLMN 間接口上的互連和隐藏拓撲

NR 5G 架構參考模型

使用參考點表示網絡公開功能的漫遊架構

NR 5G 架構參考模型

資料存儲架構

5G 系統架構允許任何 NF 在 UDSF(例如 UE 封包)中存儲和檢索其非結構化資料。 UDSF屬于網絡功能所在的同一 PLMN。 CP NF 可以共享用于存儲它們各自的非結構化資料的 UDSF,或者每個可以具有它們自己的 UDSF(例如,UDSF 可以位于相應的 NF 附近)。

NR 5G 架構參考模型

1、 3GPP 将指定(可能通過引用)N18 / Nudsf 接口。

如下圖所示,5G 系統架構允許 UDM,PCF 和 NEF 在 UDR 中存儲資料,包括 UDM 和 PCF 的使用者資料和政策資料,用于曝光和應用資料的結構化資料(包括資料包流) NEF 對應用檢測的描述(PFD),多個 UE 的 AF 請求資訊)。 UDR 可以部署在每個 PLMN 中,它可以提供不同的功能:

  • NEF 通路的 UDR 屬于 NEF 所在的 PLMN。
  • 如果 UDM 支援分離架構,則 UDM 通路的 UDR 屬于 UDM 所在的同一 PLMN。
  • PCF 通路的 UDR 屬于 PCF 所在的 PLMN。
    NR 5G 架構參考模型

    2、 部署在每個 PLMN 中的 UDR 可以存儲漫遊訂戶的應用資料。

    3、 可以在網絡中部署多個 UDR,每個 UDR 可以容納不同的資料集或子集(例如,使用者資料,使用者政策資料,用于展示的資料,應用資料)和/或服務于不同的 NF 組。 UDR 為單個 NF 提供服務并存儲其資料,是以可以與此 NF 內建的部署是可能的。

    4、上圖 中 UDR 的内部結構僅供參考。

    Nudr 接口是為網絡功能(即 NF 服務消費者)定義的,例如 UDM,PCF 和 NEF,接入是一組特定的資料存儲和讀取,更新(包括添加,修改),删除和使用者 UDR 中相關資料變更的通知;

    通過 Nudr 通路 UDR 的每個 NF 服務消費者應能夠添加,修改,更新或删除它有權更改的資料。 此授權應由UDR 根據每個資料集和 NF 服務使用者基礎執行,并且可能基于每個 UE 使用者粒度執行;

    通過 Nudr 向相應的 NF 服務消費者公開并存儲的 UDR 集中的以下資料應标準化:

  • 使用者資料,
  • 政策資料,
  • 結構化資料曝光,
  • 應用資料:用于應用檢測的分組流描述(PFD)和用于多個 UE 的 AF 請求資訊。

    基于服務的 Nudr 接口定義由資料集公開的 3GPP 定義的資訊單元的内容和格式/編碼。

    此外,NF 服務消費者可以從 UDR 擷取接入操作員特定資料集以及每個資料集的操作員特定資料。

    5、營運商特定資料和營運商特定資料集的内容和格式/編碼不受标準化的限制。

    6、存儲在 UDR 中的不同資料的組織不是标準化的。

基于服務的接口

5G 系統架構包含以下基于服務的接口:

NAMF:AMF 展示的基于服務的界面。

Nsmf :SMF 展示的基于服務的界面。

Nnef: NEF 展示的基于服務的界面。

NPCF:PCF 展示的基于服務的界面。

Nudm:UDM 展示的基于服務的界面。

NAF:AF 展示的基于服務的界面。

Nn rf:NRF 展示的基于服務的界面。

Nnssf:NSSF 展示的基于服務的界面。

Nausf:AUSF 展示的基于服務的界面。

Nudr:UDR 展示了基于服務的界面。

Nudsf:UDSF 展示的基于服務的界面。

N5g-EIR:5G-EIR 展示的基于服務的界面。

Nnwdaf: NWDAF 展示的基于服務的界面。

參考點

5G 系統架構包含以下參考點:

N1: UE 和 AMF 之間的參考點。

N2:(R)AN 和 AMF 之間的參考點。

N3:(R)AN 和 UPF 之間的參考點。

N4: SMF 和 UPF 之間的參考點。

N6: UPF 和資料網絡之間的參考點。

N9: 兩個 UPF 之間的參考點。

以下參考點顯示了 NF 中 NF 服務之間存在的互相作用。 這些參考點通過相應的基于 NF 服務的接口并通過指定所識别的消費者和生産者 NF 服務以及它們的互動來實作,以便實作特定的系統過程。

N5: PCF 和 AF 之間的參考點。

N7: SMF 和 PCF 之間的參考點。

N24: 通路網絡中的 PCF 與歸屬網絡中的 PCF 之間的參考點。

N8: UDM 和 AMF 之間的參考點。

N10: UDM 和 SMF 之間的參考點。

N11: AMF 和 SMF 之間的參考點。

N12: AMF 和 AUSF 之間的參考點。

N13: UDM 和認證伺服器之間的參考點用于 AUSF。

N14: 兩個 AMF 之間的參考點。

N15: 在非漫遊場景的情況下 PCF 和 AMF 之間的參考點,在通路網絡中的 PCF 和在漫遊場景的情況下的AMF。

N16: 兩個 SMF 之間的參考點(在通路網絡中的 SMF 和歸屬網絡中的 SMF 之間的漫遊情況下)。

N17: AMF 和 5G-EIR 之間的參考點。

N18: 任何 NF 和 UDSF 之間的參考點。

N22: AMF 和 NSSF 之間的參考點。

N23: PCF 和 NWDAF 之間的參考點。

N24: NSSF 和 NWDAF 之間的參考點。

N27: 通路網絡中的 NRF 與歸屬網絡中的 NRF 之間的參考點。

N31: 通路網絡中的 NSSF 與歸屬網絡中的 NSSF 之間的參考點。

在某些情況下,可能需要将幾個 NF 互相關聯以服務于 UE。

除了上面的參考點之外,SMF 和計費系統(CDF 和 OCS)之間還有接口/參考點。 在本說明書的架構圖示中未描繪參考點。

N32: 拜訪網絡中的 SEPP 與歸屬網絡中的 SEPP 之間的參考點。

N33: NEF 和 AF 之間的參考點。

N40: SMF 和 CHF 之間的參考點。

N50: AMF 和 CBCF 之間的參考點。

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