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5G核心网是怎样的

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发表于 2022-9-21 01:27:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
5G网络除了能够满足个人通信外,还需要满足多样化的垂直行业专网通信需要。传统公网核心网面向规模庞大的个人用户,业务多,总体流量大,兼容 2G/3G/4G 网络,导致核心网设备复杂不够简洁,价格昂贵,维护投入高。
浙江华络通信设备有限公司生产的KT715-5GC核心网做了轻量化处理,将网络功能微服务化,网元间接口遵循3GPP标准,可一体化部署也可分离与运营商公网网元组合。基于典型的行业应用场景,满足行业核心网需求,提供按需开放、低时延、高可靠、确定性的高性能5G核心网。控制面划分为多个网元功能,主要包括AMF、SMF、UDM、AUSF、PCF、NRF、NSSF、UPF等多个网元功能,网元功能之间采用服务化接口,每个网元支持独立部署,各个网元共同配合实现5G核心网功能。
该系统提供关键的核心网功能的网元,包括 UDM、AUSF、AMF、SMF、UPF,遵循标准的 3GPP 核心网服务化架构。





特点
●  关键网元
AMF(Access and Mobility Management Function):接入和移动管理功能
SMF(Session Management Function):会话管理功能
UPF(User Plane Function):用户面功能
AUSF(Authentication Server Function):身份验证服务器功能
UDM(Unified Data Management):统一数据管理
●  标准化N4接口,UPF与SMF解耦
●  支持网元间标准化接口 N1/N2/N3/N4/N6/N8/N9/N10/N11/N12/N13
N1/N2:NGAP 协议
N3/N9:GTPU 协议
N4:PFCP 协议
N6:IP 协议
others:HTTP2 协议
●  虚拟化云原生,微服务化架构;面向行业轻量化,低成本,灵活易部署;标准化,可独立组网安全隔离更彻底,也可与大网控制面组网,统一管理;
●  端到端解决方案:提供基础设施、云、MEC(Multi-access Edge Computing,多接入边缘计算)网元、轻量化核心网、MEC 应用等端到端边缘计算解决方案;
●  接口开放:采用标准接口,与任何其他厂家可以进行方案对接与协议互通;
●  部署灵活多样:轻量化核心网能够部署在运营商边缘网络或行业园区网络,完美适配行业客户对于网络架构与安全的各种要求;
●  该解决方案完整覆盖5G核心网功能、软件平台、通用硬件,构成电信级云网络架构。
硬件规格
型    号KT715-5GC
性能规格
标准兼容性符合3GPP技术标准
硬件要求支持通用X86服务器
用户容量10000
基站容量1000
PFCP会话数10000
吞吐量≥40Gbps
DNN/APN个数300
计算最大支持2颗英特尔®至强®可扩展家族处理器,最多28个内核,最大功率205W
内存最大支持24根DDR4内存,最高速率2933MT/s,支持RDIMM或LRDIMM,最大容量3.0TB支持12根英特尔®傲腾™数据中心级持久内存(DCPMM)
存储控制器标配板载阵列控制器,支持SATA RAID 0/1/10/5可选基于阵列卡专用插槽的HBA卡,支持SATA/SAS RAID 0/1/10可选基于阵列卡专有插槽的阵列卡,支持RAID0/1/10/5/6/50/60/1E可选基于标准PCIe插槽的HBA卡和阵列卡
FBWC最高支持4GB DDR4-2133MHz缓存
存储最高支持前部12LFF,内部扩展4LFF,后部扩展4LFF加4SFF;最高支持前部25SFF,内部扩展8SFF,后部扩展3LFF加4SFF 支持SAS/SATA HDD/SSD硬盘;支持前置/内置NVMe硬盘,最高支持32块前置NVMe硬盘支持480GB SATA M.2选件
接 口
网络板载1个1Gbps管理网口可选通过mLOM扩展4×1GE电口或2×10GE电口/光口可选基于标准PCIe插槽的网络适配器
扩展插槽多达10个PCIe 3.0可用插槽(1个阵列卡专用插槽和1个网卡专用插槽)
接口可选前置VGA,标配后置VGA和串口,5 个USB 3.0(1前置,2后置,2内置),可选1个USB 2.0 和2个MicroSD
GPU支持支持3块双宽GPU卡或8块单宽GPU卡
光驱支持外置光驱,8SFF机型支持内置光驱
电 源
电源和散热可选白金级别550W / 800W / 850W / 1200W / 1600W 1+1冗余电源,可选钛金级别1+1冗余电源可选800W负48V / 336V直流电源模块,支持1+1冗余支持热插拔冗余风扇
环境和物理性能
工作温度(℃)-5~50℃
储存温度(℃)-40~70℃
湿度(非浓缩)10% 到 90%RH 不凝结
重量kg32.75kg
尺寸mm87.5mm(高)* 445.5mm(宽)* 748mm(深)(不含安全面板)87.5mm(高)* 445.5mm(宽)* 769mm(深)(含安全面板)
安装方式机架式安装
网元功能
UDM基本功能
接口N8(UDM--AMF)N10(UDM--SMF)N13(UDM--AUSF)N21(UDM--SMSF)
鉴权管理SIDF(SUCI到SUPI的解密功能)生成认证所需鉴权向量基于用户设置或系统配置选择认证方式鉴权会话信息存储AMF签约数据的配置和提供SMF签约数据、SMF选择数据、UE上下文的配置和提供会话管理信息处理
用户上下文管理AMF、SMF注册、注销和信息存储、提供
AUSF基本功能
接口N12(AUSF--AMF)N13(AUSF--UDM)
鉴权5GAKA鉴权机制向UDM发送鉴权结果通知
AMF基本功能
N2/NGSetupNGAPSetup流程
注册管理注册状态模型注册请求注册区管理5G-GUTI分配用户清除Purge
连接管理连接状态模型NAS连接建立/释放支持UE和网络侧发起业务请求UE可达性管理寻呼
会话管理UE发起PDUSession建立UE发起PDUSession修改UE发起PDUSession释放网络侧发起PDUSession修改网络侧发起PDUSession释放SSC模式支持
用户移动性管理移动定时器服务区限制
系统内移动移动性注册更新Xn切换N2切换
服务发现和网元选择本地配置NF
用户数据管理UDM插入删除用户,AMF订阅签约数据
消息透明路由透传SMF会话信息
安全需求NAS消息安全AS安全用户身份机密保护支持认证密钥管理
接口需求N1(UE--AMF)N2(RAN--AMF)N11(AMF--SMF)N12(AMF--AUSF)N8(AMF--UDM)
SMF基本功能
接口N11(SMF--AMF)N4(SMF--UPF)N10(SMF--UDM)
注册管理规程UE发起注册UE发起去注册网络侧发起去注册
连接管理(CM)UE触发ServiceRequest网络侧触发ServiceRequest
会话管理(SM)UE发起PDUSession建立UE发起PDUSession删除网络侧发起PDUSession修改网络侧发起PDUSession删除多PDUSession
移动性管理(MM)Xn切换UPF发送EndMarkerNG-RAN内基于N2的切换寻呼(Paging)
QoS流管理基于会话的AMBRcontrolGBR流量QoS控制non-GBR流量会话级QER
上行流分类(ULCL)会话与业务连续性(SSC)mode1
分支点(BranchingPoint)
计费离线计费
用户面管理IP地址管理隧道管理业务检测控制本地规则
UPF选择本地配置
UDM选择本地配置
N4接口流程会话建立流程会话修改流程会话释放流程会话级上报流程关联流程
UPF基本功能
接口N4(SMF--UPF)N3(UPF--RAN)N6(UPF--DN)N9(UPF--UPF)
路由和转发用户面数据转发
分流功能ULCL隧道管理Endmarker下行数据通知(DNN)数据缓存
数据和业务识别数据检测和识别业务识别规则配置预定义PCC规则执行流量门控用量监控和上报流量导向(可选)基于流量统计上报N4接口会话管理N4接口会话及上报N4接口节点管理GBR执行会话AMBR执行上行及下行的DSCP标记
更多详情,请咨询浙江华络通信设备有限公司
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