5G移动通信标准中文版深入浅出：5G移动通信标准和架构

1、5G 标准规范丛书深化浅出5G移动通信标准和架构移动通信标准与架构前言这些年来，移动通信的快速进展，给我们的生活带来了日新月异的转变。作者作为从 2G 开头进展时就参与这段波澜壮阔移动通信进展史的人员，如今，已走到了5G 前夕。移动通信的进展促进了整个社会的进步，但同时，移动通信的进展自身又遇到了瓶颈，原来由少数人才能用 4G 不仅仅是要在 4G5G3GPP 的 5G5G 标准是英文版，国人受限于母语非刻理解，而在国内寥寥有翻译版本，对我国通信从业者在 5G 与世界同步上造成了障碍。笔者作为多年通信从业5G5G1205G 关键标准协5G5G5G 基本概念，到 5G5G 基站与频谱、5G 用户终

2、端等逐一对 5G5G5G 标准虽然已冻结了 R15，3GPP 5G300最终接受了Jalusoe编者团队2018.11名目第一章5G的基本概念63.2.2.2 时隙3.2.3调制的过程.3.2.4上行调制.1.1 5G，有什么不同？ .1.2 5G1.3 5G的关键性能要求 .信道和把握信息.1.3.101.3.2.1.3.30.1.3.41.3.5.1.3.6.3.4.4其次章5G的系统架构133.4.53.4.6用户终端（UE） HYPERLINK l _TOC_250002 无线接入网架构133.4.7用户终端（UE） HYPERLINK l _TOC_250001 NG-RAN基本架构

3、132.1.2NG-RAN节点的功能.1.2.1.3.2.1.49 2.1.52 2.25G 核心网（5GC）2.2.1 5G核心网的十大关键原则.NRAN测量力量.2.2.2 3.6.6功能.2.2.3基于服务的接口和参考点39第四章5G无线接入网和接口协议.97 HYPERLINK l _TOC_250000 2.3 5G部署和网络切片402.3.1 5G.4节点 .2.3.2用于分别gNB-CU-CP和gNB-CU-UP的总体第三章5G物理层48UE物理层是用来做什么的？483.1.1物理层概述8.3.1.2物理层供应的服务.4.2.2物理层信道和调制533.2.1.什么是调制技术？3.

4、2.1.物理信道和物理信号定义.X5.3.2.2 帧结构.3.2.2.4.4 NG-RAN5.3.8NG-RAN.4.4.1 UE统互通流程.4.4.2内部gNB-CU移动性.5.3.3GPP接入的流程4.4.3丢失PDU 44.4.45.4.1用户网络接入把握4.4.5 F1 启动和小区激活 .1.4.6.5.4.2注册和连接管理.4.4.6 RRC 状态转换.1.4.7.5.4.33GPP4.4.7 RRC 连接重建.1.4.9.5.4.4非3GPP标准接入的具体流程4.4.8用于F1-C的多种TNLAs.5.4.54.4.9涉及E1和F1.5.4.6服务质量（QoS）4.4.10 gNB

5、同步流程.1.5.7.5.4.74.5新空口（NR）数据链路层把握协议5.4.7.45.4.5.1媒体接入把握（MAC） .4.5.2无线链路把握（RLC）.4.5.3分组数据汇聚协议（PDCP） 4.5.4服务数据适配协议（SDAP） .5.5.1网络切片的概念.4.6移动性和无线资源管理 .别和选择网络切片：S-NSSAI和NSSAI 2514.6.1RR子层主要功能描述面的选择.4.6.2系统信息（SINSSAI存储方面.4.6.3RR连接把握.4.6.4RA间移动性.4.6.5协议数据单元，格式和参数（ASN.1）1945.5.7网络切片和与EPS的互通4.7上行链路和下行链路处理 .

6、PLMN中网络切片可用性的配置.5.6 网络开放性支持NFV 和SDN4.8安全和服务质量把握 .5.6.1网络力量的开放性4.8.1服务质量把握.1.9.5.5.6.2虚拟化部署的架构支持.2.5.7.4.8.2安全把握.5.6.3NV和SDN .章G网.215.7网络安全性管理 .5.7.15.1 5G核心网网络功能和节点.5.2非3GPP接入的安全模型.5.1.1网络功能（NF）的功能描述5.7.3PDU会话用户平面安全性 .5.1.2网络功能服务.2.0.6.5.1.3网络功能原理服务发觉和选择5G基站和频谱2645.2把握和用户平面协议栈 .6.15G5.2.1把握平面协议栈.2.1

7、.1.6.1.1FR1FR25.2.2用户平面协议栈.2.1.5.6.1.255.3 5GC的系统流程 .5.3.1连接，注册和移动管理流程.2.1.6.6.2基站（BS）5.3.2会话管理流程.2.2.0.6.2.1基站的类型和要求 .5.3.3SM和UPF.6.2.25.3.4用户档案管理流程.6.2.35.3.5安全流程.6.2.45.3.6 RAN-CN 相互作用 .2.2.5.6.2.5放射端特性.5.3.7切换流程.6.2.6接收端特性.6.2.7放射接收器特性.6.3基站（BS）电磁兼容性和全都性测试.87Q.6.3.1.6.3.2传导放射测试.2.9.2.6.3.3抗扰度测试

8、.第七章5G用户终端（UE）2987.1用户终端（UE）的无线接入力量.U .V .7.1.1 UE支持的最大数据速率 .2.9.8.W .7.1.2 UE力量参数介绍.3.0.0.7.1.3有条件的强制性功能.3.0.4.7.2用户设备（UE）无线发送和接收.7.2.1概述.7.2.2用户终端（UE）.7.3用户设备对无线资源管理的规范要求 .7.3.1 SA：RRC_IDLE 状态移动性 .3.0.5.7.3.2 SA：RRCINACTIVE.7.3.3 RRCCONNECTED.7.4用户终端（UE）的定位 .7.5 移动终端和帮助设备电磁兼容性（EMC）要求 .3.1.1.附录5G通信

9、词汇大全3120-9AB .3.1.3.C.DE.3.1.7.F.G H I .3.2.0.K.L.M.N 第一章 5G 的基本概念5G，有什么不同？漫话移动通信进展史在上世纪 70 年诞生了第1G是革命性的，但 1GNMTC-NetzTACSAM PS1982（CEGSM（GlobalSystem forMobile communications），1991（TDMA ）（FDMA ）GSM 迄掩盖面最、使用最的网络巅峰时在世范拥近45 亿用，今还在规模使用，间度达近 30 年。2G 为移动通信普及拉世距上做出卓越贡。同时的局限性也格外多其最大问是不能满足人们对移动宽带流量的需求在2G 时代

10、为业务供应支的是GSM 上的GPRS（分数业务）和EDGE，以美国的CDMA技，被俗为 技至仍旧在一告警监控等领使用，它们的率是远达不到人们的使用需求的特殊是能手机兴，对流量的需求已格外迫 切。3G3GPP， 3GW CDMA 、TD-SCDMA 和CDMA 20003GW CDMA 的第一个标准版本（R9919993G 网2G2007 年发布 3G3G3G3G 虽然在移动宽带上是 2G3G20072007 年 1 月 9 日，乔布斯发布了第一代 iPhone 。但 3G3G 4G 20083GPP (ongTerm EolutiTE)4G）2009TD-SCDMA 网络， 4G4G FDD

11、和 TDD 两种双工模式，在统一化标准上也大大优于 3G 网络。5G 是移动通信系统稳定、高速、牢靠的连续通信系统的稳定、高速、牢靠，在 5GO TT5G，5G5G 是移动通信革命性的进展5G5G 只比 4G 多了一个G：5G，5G先看 5G 的三大场景：eMBBeM BB 层面上来说 BB）5G 进展初期面对个人消费市场的核心应用场景。uRLC1ms （500KMH）状况下的高牢靠性mMTC，5G）的三大场景其实都供应了无限的可能性，真正应用起来，对将来社会都将产生深刻的影响。再看 5G5G5G 将来的前景在于差异服务海量物联网垂直行业应用放平化运营都地关注 能够带价重垂行业场，包汽传、物流

12、、源 公设施测安全金医保健业和农业如行正无人驾的进展运营其作早期垂直场的入。我工、交部积 极动的联技术发和标定。等司正布自驾服务汽系统面有的业经推出明间。5G（）全球主要国家 5G 时间表：移动方案 2023 年 5G 试商用，到 2023 年实现正式商用；电信已在广东省开展商用试点工作，同样目标是在 2023 年供应商用服务。联通也方案在 2023 年供应商用服务。美国：AT& T5G20185G20185GT-Mobile20232023Sprin2023日本：软和NTT DoCoMo方案在2023年施部。韩国：KT20185G2023SKT 2023欧洲：大规模模商业引入的方案在 202

13、3 年。到 2025 年，主要城市和传输路线将会掩盖 5G。5G205G 测试工作，202320235G20235G4G5G 需要具备比 4G 更高的性能，支持 bpsTbps500Km 以上的移动性和数十 Gbps5G 最基本的三共性能指标。同时，5G4G，515VR 或AR用户体验速率场景高铁场景高铁工厂自动化 宽敞户外才智城市VRAR大型活动场馆媒体点播远程精细操作期望值下行 50Mbit/s，25Mbit/s 100Mbit/s，20Mbit/s 300Mbit/s，60Mbit/s 30Mbit/s300Mbit/s，60Mbit/s 100Mbit/s，20Mbit/s 428Gb

14、it/s0.320Mbit/s 15Mbit/s300Mbit/s连接密度场景高铁工厂自动化 宽敞户外才智城市VRAR大型活动场馆媒体点播远程精细操作期望值下行 100Gbit/s/k2，上行 50Gbit/s/k2（流量密度）-107个终端/ k2-2x106个终端/ k2 480Gbit/s/k2（流量密度106个终端/ k2,480Gbit/s/k2（流量密度 900Gbit/s/k2（流量密度） 60Gbit/s/k2（流量密度）-时延（O TT） RTT场景场景高铁工厂自动化 宽敞户外才智城市期望值10ms 5ms 1ms-20ms密集交通密集交通VRAR大型活动场馆媒体点播远程精细

15、操作100msRTT 10ms-200ms 1ms可用性，牢靠性可用性是指在一个区域内，网络能能满足用户体验质量（Q oE）的百分比，也就是用户能使用网络，且基本体验能达到标准。牢靠性则是指肯定时间内从发送端到接收端成功发送数据的概率。场景场景高铁工厂自动化 宽敞户外才智城市VRAR期望值99%99.999%（牢靠性）99.999%（牢靠性）99.9%（掩盖，可用性）一般应用95%，安全应用99%95%（可用性）99.9%大型活动场馆媒体点播远程精细操作95%（可用性）95%（掩盖）99.999%（牢靠性）移动性移动性主要是指高速移动性，在目前高速大路、高铁等下，能保证的用户体验状况。场景场景

16、高铁工厂自动化 宽敞户外才智城市VRAR期望值500km/h 200km/h-100km/h-大型活动场馆媒体点播远程精细操作-其它其它方面的要求主要有：安全性，能耗，成本等。安全性安全性比较难衡量，目前一般以黑客侵入信息内容需要的时间来衡量，如何在网络切片中对安全的要求还在连续争辩中。能耗能耗方面，要求应急通信中电池至少续航一周，在宽敞地区分布的设备，要求续航 10 年，电表气表等一般设2-5成本和可持续进展5G，5G 需要，5G；5G其次章 5G 的系统架构无线接入网架构NG-RAN5G 无线接入基本架构如下图NG-RAN首先，需要理清无线接入网和 5G 核心网之间的功能关系。图2.1.2

17、-1：NG-RAN和5GC 之间的功能划分NG-RAN5GgNB 和ng-eNB承载以下功能：U E 的动态资（）;除此之外，下面这些功能也是由gNBng-eNB当不能从UEAMF 的路由时，在UEAMF用户面数据向UPF把握面信息向AMF 的路由;（AMF 或OM）;QoS支持处于RRC UE;NAS 消息的分发功能;双连接;NRE-UTRAAMF接入和移动管理功能（AMF ）包括以下功能。在AMF 的单个实例中可以支持部分或全部AMF 功能：终止RAN CPN2。终止NAS（N1，NAS ）SMF 选择适用于AMF。空闲模式UE（）;UESMFSM 消息供应传输。SM 消息的透亮代理。（。

18、UESMSF 之间供应SMS 消息的传输。（SEAF。UE 之间以及RAN用于与EPSEPS 承载 UEE 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 安全性和移动性管理的网络功能之一。需要留意的是，并非全部功能都需要在网络切片的实例中得到支持，依据需要实现部分功能也是支持的。UPF用户平面功能（UPF）包括以下功能。在UPF 的单个实例中可以支持部分或全部UPF 功能：用于RAT/RAT适用时。外部PDUPDU。（SMF 接收的可选PFD。（UP。QoSULLDLQoS（SDFQoS。NG-RAN 节点。RFC 1027ARP 代理和PDU 的 RFC 4861

19、bor SolicitatiryigUPFPMAC地址来响应ARP和或P6UPF会话管理功能（SMF）承载以下主要功能：UPFAN 节点之间的通道维护。UE（。DHCPv4（）和DHCPv6（）RFC 1027ARPPDURFC bor Solicitatiryig。SMF PMAC地址来响应ARP和或P6邻居恳求。UP包括把握UPF 代理ARP 邻居发觉，或将全部ARP 邻居恳求流量转发到SMF ，用于以太网PDU 会话。配置UPF（用于SM。把握和协调UPFSMSM 部分。ANSMAMFN2ANSSC处理本地实施以应用Q oS （VPLMN （VPLMN 。合法截（在SM 大事的VPLMN

20、和系的口。支持与外部DN 的交互，以便通过外部DN 传输PDU同样留意，并非全部功能都需要在网络切片的实例中得到支持，依据需要实现部分或全部功能都是可以的。无线接入网的网络接口NGNG 接口：无线接入网和 5G 核心网之间的接口。NGNGG-RAN 节点与不同制造商供应的AMFNG NG-RAN 节点向 5GC 可能存在多个NG-CNASNG-C NG-RAN 节点向 5GC 可能存在多个NGUNGU5GCAMFNG-RAN 节点。NGNG-C（NG-RAN 和 5GC）NG-U 接口（NG-RAN 和 5GC。NG 接口规范的一般原则如下：NGNGNG-RAN5GC从规律角度来看，NG 是N

21、G-RAN节点和5GC 节点之间的点对点接口。即使在NGRAN和5GC 之间没有理直接连接的状况下，点对点规律接口也是可行的。NG 接口支持把握平面和用户平面分别;NG 接口分别无线网络层和传输网络层;NG 接口是满足不同新要求和支持新服务和新功能的将来证明;NG 接口与可能的NG-RAN部署变体分别;NG 应用协议支持模块化过程设计，并使用允许优化编码/解码效率的算法。NG接口用户面NG 用户面接口（NG-U）在NG-RAN节点和UPF之间定义。NG 接口的用户面协议栈如图2.1.3.1-所示。传输网络层建立在IP传输上，GTP-U 用于UDP/IP之上，承载NG-RAN节点和UPF之间的用

22、户面PDU。图 2.1.3.1-1：NG-U 协议栈NG-U在NG-RAN节点和UPF之间供应无保证的用户面PDU 传送。NG接口把握面NG 把握面接口（NG-C）在 NG-RAN节点和AMF 之间定义。NG 接口的把握面协议栈如图2.1.3.1-所示。传输网络层建立在IP传输之上，为了牢靠地传输信令消息，在IP之上添加SCTP。应用层信令协议称为 NGAP（NG 中，IP层点对点传输用于传递信令PDU。应用协议。SCTP 层供应有保证的应用层消息传递。在传输NG-C供应以下功能：NG 接口管理;UE 上下文管理;UE 移动性管理;图 2.1.3.1-2：NG-C 协议栈NAS 消息;寻呼;P

23、DU 会话管理;配置转移;NG建立，维护和释放PDU 会话的NG-RAN部分的流程;执行RAT 内切换和RAT在协议级别上分别每个UE，以便用户特定的信令管理;UEAMF 之间传输NAS 信令消息;分组数据流的资源预留机制。XnXn 接口：NG-RAN节点（gNB 或ng-eNB）之间的网络接口。XnXnXn 接口支持两个NG-RAN节点之间的信令信息交换，以及到各个隧道端点的转发;从规律角度来看，Xn是两个NG-RAN节点之间的点对点接口。即使在两个NG-RAN节点之间没有物理直接连的状况下，点对点规律接口也应当是可行的。Xn 接口规范有助于实现以下功能：不同制造商供应的NG-RAN节点的互

24、连;支持通过NG 接口供应的NG-RAN服务的NG-RAN节点之间的连接;分别Xn 接口无线网络功能和传输网络功能，以便于引入将来的技术。Xn 接口支持：支持NG-RAN内部移动的流程;支持NG-RAN节点之间双重连接的流程。Xn 接口支持把握平面（Xn-C）和用户平面（Xn-U）上的过程。Xn 用户面Xn用户面（Xn-U）接口在两个 NG-RAN节点之间定义。Xn接口上的用户面协议栈如图2.1.3.2-1-所示。传输网络层建立在IP传输上，GTP-U 用于UDP / IP之上以承载用户面 PDU。图 2.1.3.2-1-1：Xn-U 协议栈Xn-U 供应无保证的用户面PDU 传送，并支持以下

25、功能： 数据传输和流量把握和数据传输功能。数据传输功能允许在NG-RAN节点之间传输数据以支持双连接或移动性操作。流量把握功能使NG-RAN节点能够从其次NG-RAN节点接收用户平面数据，以供应与数据流相关的反馈信息。Xn 把握面Xn把握面接口（Xn-C）在两个NG-RAN 节点之间定义。Xn接口的把握面协议栈如图2.1.3.2-所示。传输网络层建立在IP之上的SCTPXnAP（Xn 应用协议SCTP在传输IP层中，点对点传输用于传递信令PDU。Xn-C 接口支持以下功能：Xn图 2.1.3.2-2：Xn-C协议栈UE 移动性管理，包括上下文传输和RAN双连接实现功能。UE切换预备功能该功能允

26、许在源NG-RAN节点和目标切换取消功能寻呼：节点之间交换信息，以便启动某个UE 到目标的切换。该功能允许通知已预备好的目标NG-RAN节点，不会进行预备好的切换。它允许释放预备期间安排的资源检索UE上下文功能Rete UE上下文功能用于NG-RAN节点一个节检索UE上下文 RAN寻呼功能RAN寻呼功能允许NG-RAN节点处非动状态的UE 启动寻呼数据转发把握功能数据转发把握功能允许在源和目标NG-RAN 双连接功能节点之间建立和释放传输承载以进行数据转发。双连接功能允许在NG-RAN中帮助节点中使加资源激活功能该功能通过在Xn 接口上指示小区激活/停用来降低能耗。用户面协议栈下图显示了用户面

27、的协议栈，其中 SDAP，PDCP，R 能。和MAC层（在网侧的gNB 终）执行用户面的功图 2.1.4-1：用户面协议栈MAC服务和功能MAC将属于一或不规律道的 MACSDU 用复用传信上传到物层/传道传的传块（TB）;HARQ（在CA 的状况下每个小区一个HARQ 实体）;通过动态调度在UE通过规律信道优先级排序在一个UE填充。单个MAC体可支多个传定时规律道先级映射规律信可以使用的 数字参配小和传定时。规律信道MAC把握信道仅用于传输把握面信息：BCCH（PCCHPW S（CCCHUERRC 连接的U。DCCH：在UERRC 连接的UE使用。DTCH：专用于一个 UE H映射到传输信道

28、在下行链路中，存在规律信道和传输信道之间的以下连接：BCCHBCHBCCHDHPCCH 可以映射到PCHCCCH 可以映射到DHDCC H 可以映射到DHDTCH 可以映射到DH在上行链路中，存在规律信道和传输信道之间的以下连接：CCCH 可以映射到UL-SCHDCC H 可以映射到UHDTCH 可以映射到UHHARQHARQ/HARQ TB/HARQ 进程支持一个或多个 TB。2.4.1.2 RLC 子层传输模式RLC 子层支持三种传输模式：（TM）;（UM）;（AM 。RLCAR Q 可以在规律信道配置的任何数字和TMSRB 使用的AMDR B， 使用UMAM 模式。服务和功能RLC 子层

29、的主要服务和功能取决于传输模式，包括：传输上层PDU;PDCP（UMAM ARQ 纠错（仅限AM ）;RLCSDU的段（AM和UM）新段（仅AM）;重新装SDU（AM和UM）;（仅限AM）;RLCSDU丢（AM和UM）;RLC（仅限AM ARQRLC 子层内的ARQARQRLC 状态报告重传RLCSDU 或RLCSDURLC 需要轮询RLCRLCSDURLCSDURLC 接收器还可以触发RLCPDCP服务和功能用户面的PDCP序号;标头压缩和解压：仅限ROHCPDCP U（）;重传PDCPSDU;PDCPSDURLCAM的PDCP重复PDCP U用于把握面的PDCP序号;PDCP UPDC P

30、 不允许COUNTDLUL。SDAPSDAPQoS标记DL和UL数据包中的QoS流DQ。为每个单独的PDU 会话配置SDAP把握面协议栈下图显示了把握面的协议栈，其中：PDC P，RLC和MAC子（在网的gNB中）执行列出能;RRC（在网络侧的gNB7NAS（AMF 中终止.无线资源管理（RRC）RRCU ERRC 子层的主要服务和功能包括：ASNAS5GCNG-RAN 发起的寻呼; 建立，维持和释放UE 与NG-RAN 之间的 RRC 连接，包括：NRE-UTRANR（SRB）（DR B）UERATQoSUENAS 向/从UENAS 的消息。5G NR 上RRC 支三状、RRC_INACTI

31、VE、RRC_CONNECTED，是的，5G与3G/4G 不相同相于4G有RRC 和RRC CONNECTED种RRC 状NR 入了一个状态RRC 。5G 为什么要引入RRC INACTIVE 状态？5G池寿命动辄需维持 5-10一边是功耗，一边是快速接入，还要削减信令开销，要兼顾三者，5G 就引入了RRC INACT IVE 状态。RRC RAN 上下文E信息等，始终保持与网络连接，并且可以通过类似于寻呼的消息快速从 RRC NACTIE 状态转移到 RRC CONNECTED其 特 征 如 下 ： RRC_IDLE（空闲模式）：PLMN选择;5GC5GCNAS 配置的用于CN 寻呼的DRX

32、。RRC_INACTIVE（激活模式）：PLMN选择;NG-RAN（RAN 寻呼）基于RAN 的通知区域（RNA）由NG-RAN 管理;NG-RANRAN 寻呼DRX;UE5GC-NG-RAN 连接（/）;UEASNG-RAN 和UENG-RAN 知道UERNARRC_CONNECTED（连接模式）：UE5GC-NG连接（包括把握面 / 用户面）;UEASNG和UENG-RAN 知道UEUE图 2.1.5-1 RRC状态变化图RRC，3GPPFF（ RANRAN 的通知区域，则将来连续争辩UE下图是 5G 与 4G 网络之间的网络状态迁移关于RRC 协议和参数的详情，我们在后面章节的无线接入网

33、部分有更具体描述。NASNAS 把握协议（AMF 中终止）3GPP TS NAS 触发的恳求，ENASRRC 以进行接入把握检查，RRCRRC对 NASNASRRC 供应建立缘由以包括在连接恳求中以使gNB对于AS 即RNA 更新，RRC AS NASNAS 消息的消息丢失或复制。ASRRCRRC 中不带UENAS 消息到达时，需要同时连接RRCEPS（EPCPDU（5GCCEPS EDT，NAS 消息通常应当与关联的RRCEPS（EPCPDU 会话（5GC） NAS 消息和相关的 RRCDL NAS 与RRC 消息级联。NAS RRC NAS CoT EPS 优化的状况下用于EDT 。在E-

34、UTRAN 中不使用初始直接传输，并且没有NAS 消息与RRC 连接恳求级联。在EPS（EPCPDU（5GC）RRCNAS 消息。在这种状况下， 消息中的 NAS 消息的挨次应保持与对应的S1-ANG-ACNAS 消息的挨次传递。NAS，NASPDCP5G（5GC）基本架构5G5G和软件定义网络之类的技术。5G（CP）网络功能之间基于服务的交互。十大关键原则和概念是：1、 将用户平面（U P）（CP）（）2、 模块化功能设计，例如，以实现机敏和有效的网络切片。3、 在适用的状况下，将流程（即网络功能之间的交互集）定义为服务，以便可以重复使用它们。4、 假如需要，允许每个网络功能直接与其他 NF

35、 交互。该体系结构不排解使用中间函数来挂念路由把握平面消息（例如像DRA 。5、 最小化接入网络（AN ）和核心网络（CN ）之间的依靠关系。该架由合核网络共同的 AN-CN口，该口成了不同的接类，如 3GPP接入和非 接入。6、 支持统一的身份验证框架。7、NF8（3GPP 网络也可以接入。9P 功能可以部署在接入网络四周。10、支持漫，包归路区流量以问PLMN的本之流量。不同场景下的网络架构5G 核心网系统架构主要由网络功能（NF）组成，接受分布式的功能，依据实际需要部署，新的网络功能加入或撤出，并不影响整体网络的功能。这些网络功能的具体功能描述在第6 章 5G 核心网的具体描述中讲解。（

36、AU（AMF）数据网络DN（UDSF）（NEF）（NRF）（NSSF）（PCF）（SMF）（UDM ）（UDR）（UPF）（AF）（UE）接入网络）5G（5G（SEPP）（NWDAF）非漫游参考架构基于服务接口的 5G 系统网络架构图 2.2.2.1-1：5G系统架构图222.1-1（NF，5G 看基于参考点的 5G 系统网络架构但同时，为了兼容以前的网络，也顺承了以前接口的概念，这里成为参考点（就是下图的Nx）,如下图所示：图 2.2.2.1-2：参考点表示中的非漫游5G 系统架构图 2.2.2.1-2 描述了非漫游状况下的 5G 系统架构，使用参考点表示，显示了各种网络功能如何相互作用。留

37、意：N9，N14UDSF 和 NRFUDSFDRNEFNRF 进行交互。UDMPCFUDRUDRNF例如PCF），NWDAFNF 的连接，例如PCF多个PDU会话接入两个数据网络5GUE图2.2.2.1-3：在参考点表示中为多PDU会话应用非漫游5G 系统架构图 2.2.2.1-3 描述了 UE 使用参考点表示同时访问使用多个 PDU 会话的两个（例如本地和中心）数据网络的非漫游架构。此图显示了多个 PDU 会话的体系结构，其中为两个不同的PDU 会话选择了两个SMF。但是，每个SMF还可以具有在PDU 会话内把握本地和中心UPF 的力量。单个 PDU 会话接入两个数据网络单个 PDUPDU

38、5G 的牢靠性供应了充分的保障。图 2.2.2.1-4：在参考点表示中将并行接入的非漫5G 系统架构应用于两个（例如本地和中心）数据网络（单PDU会话选项）图 2.2.2.1-4 描述了在使用参考点表示在单个PDU 会话内供应并发接入到两个（例如本地和中心）下的非漫游体系结构。5G5G NEF（图 2.2.2.1-5：参考点表示中网络开放功能的非漫游架构在图 2.2.2.1-5 中，NEF 的信任域与 SCEF 的信任域相同。，3GPPNEF5GCNEFSMF 之间的 N29NEF 和PCFN30NEF图 2.2.2.1-6 5G网络的开放力量漫游参考架构图 2.2.2.2-1 描述了 5G

39、系统漫游架构，在把握平面内具有基于服务的接口的本地分汇。NSSFNEFNSSFNEFNRFPCFAFUDMNRFNnssfNnefNpcfNafNudmhSEPPNnrfNamfNnrfNsmfvSEPPNausf NpcfNnefAMFSMFAUSFPCFNEFNVPLMNHPLMNUE(R)ANN3UPFN6DNN9图 2.2.2.2-1漫游 5G 系统架构 - 基于服务的接口表示中的本地分汇场景V-PG W属网络，也可以是访问网络。在LBO 架构中，VPLMN 中的PCF 可以与AFVPLMN 传送的服务生成PCC 规章。VPLMN 中的PCFHPLMNPCC 规章生成的输入，VPLMN

40、 中的PCF 没有来自HPLMN 的用户策略信息的接入。NSSFNEFNSSFNEFNnssfNnefNRFNnrfPCFNpcfUDMNRFNEFNSSFNamfAMFNsmfSMFhSEPPNudm NsmfSMFNnrfNausfNnefNnssfvSEPPN32AUSFNpcfPCFNafAFNUE(R)ANN3UPFN9UPFN6DNN9N9VPLMNHPLMN图 2.2.2.2-3漫游 5G 系统架构 - 基于服务的接口表示中的归属路由场景下图描述了使用参考点表示的本地分汇场景的5G 系统漫游架构：AUSFAUSFN13NSSFN12UDMN22N8N10AMFN11SMFN7vP

41、CFN24hPCFN15N5N4N1N2AFUE(R)ANN3UPFN6DNN9VPLMNHPLMN图 2.2.2.2-4：漫游5G 系统架构 - 参考点表示中的本地分汇场景NRF 未在参考点架构图中描述。有关NRF 和 NF 接口的具体信息，请参见图 2.2.2.2-7。为清楚起见，在漫游参考点架构图中未描绘 SEPP。下图 2.2.2.2-6 描述了在使用参考点表示的归属路由场景的状况下的 5G 系统漫游架构：N31N12AUSFN13V-NSSFV-PCFUDMH-NSSFN15N8N22N24N10AMFN11V-SMFN16H-SMFN7H-PCFN5AFN4N4N1N2UE(R)A

42、NN3UPFN9UPFN6DataNetworkN9N9VPLMN HPLMN图 2.2.2.2-6：漫游5G 系统架构 - 参考点表示中的主路由场景对于上述漫游场景，每个PLMN 实现代理功能以爱护PLMN 间接口上的互连和隐蔽拓扑。VPLMN NFVPLMN NFvNRFN27hNRFVPLMNHPLMN图2.2.2.2-7：参考点表示中NRF 漫游架注：清楚起，PLMN边界的SEPP未图中描。数据存储参考架构数据存储架构AnyNFAnyNFN18/NudsfUDSF图 2.2.2.3-1：来自任何NF 的非结构化数据的数据存储架构，5G 系统架构允许任何NF 在UDSF（UEUDSF 属

43、于网络功能所在的同一PLMN ，CP NFUDSF个可以具它们的UDSF（如，UDSF 可相应的NF 。3GPP 将指定（可能过用的式）使用N18dsf接。UDRUDMUDRUDMSubscriptionDataNudrPCFDataAccessProviderPolicyDataStructuredData forexposureNEFApplicationData图 2.2.2.3-2：数据存储架构2.2.2.3-2，5G 系统架构允许UDM，PCFNEFUDR 中存储数据，包括UDMPCF策略数据，用于开放和应用数据的结构化数据（包括数据包流） NE对应用检测的描述（PFD，多个UE的A

44、F恳求信息。UDR 可以部署在每个PLMN 中，它可以供应不同的功能，如下所示：NEF 访问的UDR 属于NEF 所在的PLMN 。假如UDM支架，则U的UDR 于UDM所在的同一PLMN 。PCF 访问的UDRPCF 所在的PLMN 。PLMN 中的UDRUDRUDR 可以（和或服务于不同的 NF UDR 为单个NFNF2UDRNu drNF 服务用户）UDM ，PCF 和NEF（UDR Nu drUDR 的每个 NF授权应由UDRNFUENudr向相应的NFUDR（PFD）和用于多个UE 的AF基于服务的Nudr接口定义，由3GPP 定义数据集公开信息单元的内容和格式/ 服务用户可以从UD

45、R/UDREPC与 EPC 互通非漫游架构HSS+ UDMHSS+ UDMN10S6aPCF+ PCRFN7N8SMF+ PGW-CN4UPF+ PGW-UN15S5-CN11S5-US11SGWMMEN26AMFS1-MMES1-UUN3N2N1E-UTRANNG-RANUEUE图 2.2.2.4-1：5GS和 EPC / E-UTRAN 之间互通的非漫游架构图表示5GS和EPC /E-UTRAN 之互通的漫游架，N26接是MME和5GSAMF 之的CN 间接以实现EPC 和NG 核心之的互通网中支持N26口是互通的选26支持S10支的能子集（对互至重要。PCF+ ，PGW-C+SMF 和U

46、PF+ -U专用于5GS和EPC之的互通，这是选的，基于UEMM核网络和UE用。不受5GS和EPC 互通的UE可以由不专用于互通的服务通PGW/ 或SMF/UPF / 服务。在NG-RAN 和UPF+ PGW-U之可以存一个UPF（在图未示出假如需要PF+ -U 可支持N9 朝另的UPF本规范的和流程描的SGW 区分SGW 是作单片SGW 部，是作为SGW 分其面和户面能。与 EPC 互通漫游架构HSS+ UDMHSS+ UDMHPLMNVPLMNh-PCF+ h-PCRFN10S6aS5-CN24v-PCF+ v-PCRFN7SMF+ PGW-CN4N8N15UPF+ PGW-UN11S5-

47、US11SGWMMEN26AMFS1-UN3S1-MMEN2N1E-UTRANNG-RANUEUE图 2.2.2.4-2：5GS和 EPC / E-UTRAN 之间互通的本地分汇漫游架构HSS+ UDMS6aN10h-PCF+ h-PCRFN7N10N8S8-CSMF+ PGW-CN4UPF+ PGW-UN24HPLMNVPLMNN16S8-USGWN9v-PCFv-SMFN15S11N4UPFN11N26MMEAMFS1-US1-MMEN3N2E-UTRANN1NG-RAN RANUEUE5GS 和EPC TRAN 之间的互通的归属路由流量的漫游架构。在NG-RAN 和UPFHSS+ UDM

48、S6aN10h-PCF+ h-PCRFN7N10N8S8-CSMF+ PGW-CN4UPF+ PGW-UN24HPLMNVPLMNN16S8-USGWN9v-PCFv-SMFN15S11N4UPFN11N26MMEAMFS1-US1-MMEN3N2E-UTRANN1NG-RAN RANUEUE图 2.2.2.4-3：用于5GS 和 EPC / E-UTRAN 之间互通的归属路由漫游架构3GPP支持非3GPP接入的一般概念5G 核网支通过非3GPP接入网络如WLAN接入）连接U。节仅描了部在NG-RAN 之外的非 3GPP 3GPP 访问。接入网络3GPP 接入），5GN3IWF功：非3GPP接

49、入网络应非3GPP 互功能（N3IW连接到5G 核网络N3IWF分通过N2N35G 核心网CP 和UPN2和N3参考分用于独的非3GPP 接入连接到5G 核网面和户面能。在UE连接之后，过独的非3GPP 接问5G 核网的UE应使用N1 考点支具有5G 核网面能的NAS 信当UE过NG-RAN 和独的非3GPP接入连接时E应存在多个N1 实即NG-RAN 上应有一个N1实例，非3GPP接入上应有一个N1 例。N3IWF3GPP 接入位于相同的 PLMN 中，则通过 3GPP 接入和非 3GPP 接入同时连接到PLMN 的相同 5G 核心网络的UEAMFUEPLMN 的 3GPP 接入时UEN3I

50、WF N3IWF3GPP 接入的 PLMN 不同的 PLMN 中，例如在不同的VPLMN 或 HPLMN 中，则服务 UE个PLMN开UE册两个独的AMF ，3GPP接入上的PDU话由V-SMF 供应服务，不同于非3GPP接入服务PDU 话的V-SMF。3GPP接入的PLMN选择依靠于N3IWF选。UE过非3GPP 注册UE独于N3IWF所的PLMN执行3GPP接入的PLMN选。UE 应与N3IWF3GPP5G 核心网络。在E5G5GUE3GPP5G 核心网络的U E 上通过该接入的全部PDU 会话已经释放或移3GPP3GPP 接入维持与 AMF 的UENAS 信令连接。3GPP 接入上的N1

51、 NAS 信令应使用与 3GPP 接入的N1 相同的安全机制进行爱护。支持UEN3IWF QoS非 3GPP 访问的非漫游架构图2.2.2.5-2：具有3GPP接入的5G 核心网的LBO 漫游架构 - VPLMN中的N3IWF图中的考架仅显示接连接支非3GPP接入架和网功能架其他部与第4.2 节中定义的相同。AMF，SMFNF图中个N2实例用于UE个AMF ，UE过3GPP接入和非3GPP接入同时连接5G核网络。当在3GPP接入和非3GPP接入建不同的PDU 会话时图中两个N3实可以应用不同的UPF。用于非3GPP 访问的归属路由漫游架构，N3IWF在与3GPP 接入相同的PLMN中VPLMN

52、VPLMNHPLMNN11vSMFN16hSMFN2AMF3GPPAccessN4N4N3UPFN9UPFData NetworkN2N1N3N3IWFNon-3GPPNetworksNWuY2N1Y1UEUntrustedNon- 3GPPAccess图2.2.2.5-3：具有3GPP接入的5G 核心网络的归属路由漫游架构 - 与3GPP接入在同一VPLMN中的N3IWF图中的考架仅显示接连接支非3GPP接入架和网功能架其他部与第4.2 节中定义的相同。图中个N2实例用于UE个AMF ，UE过3GPP接入和非3GPP接入同时连接5G核网络。用于非3GPP 访问的LBO 漫游架构，来自3GPP

53、 接入的不同PLMN中的N3IWF图中的考架仅显示接连接支非3GPP接入架和网功能架其他部与第4.2 节中定义的相同。AMF，SMFNF图中个N2实例用于UE两个不同AMF ，UE通过3GPP接入和非3GPP接入同时接到5G核网络。用于非3GPP 访问的归属路由漫游架构，来自3GPP 接入的不同PLMN中的N3IWFVPLMN1VPLMN1HPLMNN11vSMFN2AMF3GPPAccessN4N3UPFN1N16hSMFNon-3GPPNetworksN9Y1N4UEUntrustedNon- 3GPPAccessN16N1UPFNWuY2Data NetworkN9VPLMN2N3N3I

54、WFN2N4N11AMFvSMF图具有非3GPP接入的5G 核网归路由漫游架构 - 与3GPP接入不同的VPLMN的N3IWFVPLMNVPLMNHPLMNN11vSMFN2AMF3GPPAccessN4N3UPFN1N16Non-3GPPNetworksN9hSMF/ SMFN11N4UPFAMFData NetworkN2N3Y1Y2UEUntrustedNon- 3GPPAccessN3IWFN1NWu图2.2.2.5-6：具有非3GPP 接入的5G核心网的家庭路由漫游架构 - HPLMN中的N3IWF和3GPP 接入中的不同PLMN图 图 中的架仅示直接连接架和网能，支非 3GPP接入

55、并且架其部与3GPP 部架构同。图和图中的个N2实例用于UE的个不同AMF E过3GPP接入和非接入同时连接到5G核网络。非3GPP接入参考点特定于非 3GPP 接入的参考点的描述： N2，N3，N4，N6：这些在前面已有定义。Y1UE与非3GPP接入例如WLAN）之的考。取决于非3GPP接技，且不在3GPP 的范围内。Y2用传输NWu流量的不行信的非3GPP接入和N3IWF之的考。NWuUE和N3IWF之用于在UE和N3IWF之间建道的考，在UE和5G 核网之间交换的把握平和户面过不行信的非 3GPP接安全传。基于服务的接口和参考点基于服务的接口5GNAMF ：AMF 呈现的基于服务的接口。

56、Nsmf：SMF 呈现的基于服务的接口。Nnef：NEFNPCF：PCF呈现的基于服务的口。Nu dm：UDM的基于服务的NAF：AF呈现的基于服务的。 呈现的基于服务的口。 呈现的基于服务的。Nausf：AUSF的基于服务的。NuDR 了基于服务的口。NuDSF 的基于服务的NwdWDAFNsmsf：SMSF 呈现的基于服务的接口。参考点5GUE 和AMF 之间的参考点。N2（R）AN 和 AMF 之间的参考点。N3（R）AN 和 UPF4SMF 和UPFN6:UPFUPFN 6UPF以下参考点显示了 NF 中NF 服务之间存在的相互作用。这些参考点通过相应的基于 NF 服务的接口并通过指定所识别的用户和生产者NFN5PCF 和AFN7SMF 和PCFN24: 访问网络中的PCF 与归属网络中的PCFN8UDM 和AMF 之间的参考点。N10 : UDM 和 SMF 之间的参考点。N11 : AMF 和 SMF 之间的参考点。N12: AMF 和 AUSFN13:UDM认服器之的考用于AUSFN14:两个AMF 之的考。N15:在非漫场景状况下PCF和AMF 之的考访问网的PCF和漫场景状况下的AMF 。N16:两个SMF 之的考（访网的SMF 和归网的S