5G核心网技术基础自学系列 | 核心网连接到移动终端和无线网

Posted 2022-11-18 COCOgsta

书籍来源：《5G核心网 赋能数字化时代》

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前面的描述概括了核心网架构的关键部分。核心网到无线网和终端的连接如图3.11所示。

图3.11 连接5G RAN和5G核心网

N2是5G网络架构中的重要参考点。无线网和核心网(AMF作为前端) 之间的所有信令均由此参考点承载。应当指出， 3GPP Release 15规范对它的命名存在不一致的问题，RAN工作组的规范使用术语“NG-C接口”， 而架构和核心网使用术语“N2参考点”。在本书中，我们一律使用N2。

N2上信令的承载基于NG-AP协议。N2支持多种类型的信令流程。

• N2的管理流程， 例如接口本身的配置。一个gNB(5G无线基站) 可以连接到多个AMF， 以实现负荷分担、弹性和网络切片的目的。

• 与特定UE/终端的信令相关的流程。每个UE/终端始终仅与一个AMF关联(除了一些和3GPP和非3GPP网络同时漫游有关的特殊情况) 。该信令可以分为三种不同类型的过程：

  • 与终端和核心网之间消息转发有关的信令。这是基于NAS协议(即“非接人层”) 的在5GC架构中， 单个NAS消息由AMF或SMF管理。SMF管理与会话管理相关的NAS消息， 此时， 由于SMF与无线网之间没有直连， 因此消息会在AMF的帮助下在SMF与终端之间传递。当不涉及SMF时， AMF管理所有其他的NAS消息。请注意， NAS还可以用于帮助其他网络功能透传某些消息。这将在第14章中更详细地描述。
  • 与修改特定终端的存储数据(“UE上下文”)有关的信令。
  • 与事件管理相关的信令，例如小区或接入网之间的切换以及对处于空闲模式的终端的寻呼。

和EPC架构的不同之处在于， 对于5GC， 终端与核心网(AMF) 之间的参考点也有自己的名称， 它被称为N1， 承载NAS消息。实际上， 这意味着NAS消息是通过空口Uu和RAN-Core之间的接口N2透明地传输。但从逻辑上看， N1显现为终端自己在架构中的参考点。

与AMF功能相关的NAS消息自然由AMF管理， 而对于与SMF功能相关的NAS消息， AMF首先执行基本的NAS消息处理(比如安全性的) ， 然后通过N11逻辑接口转发给对应的SMF。实际上， N11是通过使用基于服务的架构中Namf和Nsmf接口上的服务来实现的。

请注意， 一个终端始终由一个AMF提供服务， 但可以使用由多个SMF管理的多个数据会话， 这比EPC架构具有更多的灵活性， 例如， 一个终端可以同时连接多个逻辑网络，并对用户数据的路由采用不同的处理方式、策略和规则。须注意的是，实际上有一种情况， 终端同时由两个AMF提供服务， 这是与非3GPP接人有关的非常特殊的情况， 因此不在本章讨论范围之内。

图3.12显示了一个终端由一个AMF提供服务， 由两个SMF建立的会话， 同时每个SMF都有自己的UPF。3.16节将在网络切片的场景下进一步描述这个概念。

图3.12 具有各自的SMF和UPF的多个服务连接