R16 5G系统架构！30万字中文版(最新版)

我是5G哥！挺久没更新5G标准中文版了，这次更新5G核心网最重要的一个标准：《3GPP TS 23.501 R16 g60 5G系统架构》(这个版本是当前最新的2020-09-24版)。

了解5G都知道，5G系统标准23.501是非常重要的，我们之前在R15版本出来以后，就第一时间翻译成了中文版，并在公众号上免费进行了共享。

但如果每个小版本都翻译更新的话，肯定是做不到，因为太过于庞大，这次R16 g60版本，是3GPP2020.09.24发布的，我们经过仔细翻译后，完整内容31万5758字，383页。比R15版更新了181页，32万字，相当于市面上大部分5G专业书籍的量。

即使比起R16的最初版本g30，也更新了下面这么多章节：

先听5G哥详解一下本协议，以便于能有针对性的阅读，文末提供免费下载方式。

5G哥工作手稿

整个23.501分为六大部分：

词语定义、缩略语和参考文档

这部分看似无关紧要，但实际上作用很大，特别是对于一些初学者，名词、缩略语不清晰，后面的文档如何能看懂？

文档里面其实解释得非常清晰，例如：

5G系统（5GS）：由5G 接入网络（AN），5G核心网络和UE组成的3GPP系统。

5G-BRG：5G-BRG是BBF中定义的5G-RG。

5G-CRG：5G-CRG是DOCSIS MULPI [89]中指定的5G-RG。

5G-RG：5G-RG是一种能够连接到5GC的RG，在5G核心方面扮演UE的角色。它支持安全单元，并与5GC交换N1信令。5G-RG可以是5G-BRG或5G-CRG。

接入流量控制：此过程为新的数据流选择一个接入网络，并在选定的接入网络上传输此数据流的流量。接入业务导向适用于一种3GPP接入和一种非3GPP接入之间。

接入流量交换：一种过程，它将正在进行的数据流的所有流量从一个接入网络移动到另一接入网络，以保持数据流的连续性的方式。接入业务切换适用于一种3GPP接入和一种非3GPP接入。

接入流量拆分：在多个接入网络之间拆分数据流流量的过程。当将流量拆分应用于数据流时，该数据流的某些流量通过一个接入进行传输，而同一数据流的其他流量通过另一个接入进行传输。接入业务划分适用于一种3GPP接入和一种非3GPP接入。

这个就是一个5G名词科普的过程啊，而参考文档，则可以指引你在本文中不了解的，通过相关文档去查询详情。

[1] 3GPPTR 21.905：“3GPP规范的词汇表”。

[2] 3GPPTS 22.261：“下一代新服务和市场的服务要求;第1阶段”。

[3] 3GPPTS 23.502：“5G系统的过程;阶段2”。

[4] 3GPPTS 23.203：“策略和计费控制架构;第2阶段”。

[5] 3GPPTS 23.040：“短消息服务（SMS）的技术实现;阶段2”。

[6] 3GPPTS 24.011：移动无线接口上的“点对点（PP）短消息服务（SMS）支持：阶段3”。

[7] IETFRFC 7157：“没有网络地址转换的IPv6多宿主”。

[8] IETFRFC 4191：“默认路由器首选项和更具体的路由”。

…………

本文107个参考文档，主要是3GPP内部和IETF的相关文档。

2

5G架构模型和概念

这一部分详细描述了5G组网的架构模型，各种场景的组网模式。

5G组网架构，包括：

1. 非漫游参考架构

2. 漫游参考架构

3. 数据存储架构

4. 无线功能信令

5. 支持非3GPP 接入

6. 网络分析架构

7. ATSSS支持的架构参考模型

每个架构，都有详细的说明图

同时，还有与4G互通的网络架构，也是非常清晰。

本部分还对接口和参考点的概念进行了详细阐述。

5G系统架构包含以下基于服务的接口：

NAMF：AMF展示的基于服务的接口。

Nsmf：SMF展示的基于服务的接口。

Nnef：NEF展示的基于服务的接口。

NPCF：PCF展示的基于服务的接口。

Nudm：UDM展示的基于服务的接口。

NAF：AF展示的基于服务的接口。

Nnrf：NRF展示的基于服务的接口。

Nnssf：NSSF展示的基于服务的接口。

Nausf：AUSF展示的基于服务的接口。

Nudr：UDR展示了基于服务的接口。

Nudsf：UDSF展示的基于服务的接口。

N5g-EIR：5G-EIR展示的基于服务的接口。

Nnwdaf：NWDAF展示的基于服务的接口。

Ni-nef:I-NEF展示的基于服务的接口。

Nchf:CHF展示的基于服务的接口。

Nucmf:UCMF展示的基于服务的接口。

5G系统架构包含以下参考点：

N1:UE和AMF之间的参考点。

N2:（R）AN和AMF之间的参考点。

N3:（R）AN和UPF之间的参考点。

N4:SMF和UPF之间的参考点。

N6:UPF和数据网络之间的参考点。

…………

3

5G网络高级功能详解

这部分是本文档的核心部分，涉及到5G控制的各方面，基本上都能在这里找到，我列个功能表给大家看看就知道了。

1、5G网络接入控制

• - 网络选择，

• - 识别和认证，

• - 授权

• - 接入控制和限制，

• - 控制策略，

• - 合法拦截。

2、注册和连接管理

• 注册管理

• 连接管理

• UE移动性管理
  

3、3GPP接入

对于基于3GPP标准的系统接入，包括UE可达性、寻呼策略、UE无线能力处理等等。

4、非3GPP接入

对于非基于3GPP标准的系统接入，注册、连接、可达性等

5、会话管理

即非常重要的，用户会话功能管理，5GC支持PDU连接服务，即在UE和由DNN识别的数据网络之间提供PDU交换的服务。通过根据UE的请求建立的PDU会话来支持PDU连接服务。

6、QoS模型

5G QoS模型基于QoS流，对QoS流程、参数、特性等做了详细说明。

7、用户平面管理

用户平面功能处理PDU会话的用户平面路径。3GPP规范支持针对给定PDU会话使用单个UPF或多个UPF进行部署。

8、用户身份标识

对全球唯一的5G用户永久标识符（SUPI）、用户隐藏标识符（SUCI）、5G全局唯一临时标识符（5G-GUTI）、AMF名称、数据网络名称（DNN）等做了全面说明。

9、安全方面

- 通过网络对UE进行认证，反之亦然（UE与网络之间的相互认证）。

- 安全上下文生成和分发。

- 用户平面数据机密性和完整性保护。

- 控制平面信令机密性和完整性保护。

- 用户身份保密。

10、支持双连接，多连接

双连接涉及两个无线网络节点，为给定的UE（具有有源无线承载）提供无线资源，而在AMF和RAN之间存在单个N2终端点用于UE。RAN规范描述了支持双连接的RAN架构和相关功能。

11、计费管理

5GC计费支持收集和报告用于网络资源使用的计费信息

12、支持边缘计算（MEC）

边缘计算使运营商和第三方服务能够靠近UE的接入连接点进行托管，从而通过减少端到端延迟和传输网络负载实现高效的服务交付。

13、策略控制

5G系统的策略和收费控制框架

14、网络切片

对5G网络切片详细的规范和操作

15、支持特定服务

公共警告系统、NAS上的短信、紧急通信、多媒体优先、IMS支持等

16、互通与迁移

从EPC到5GC的迁移的UE和网络行为，与EPC互通等。

17、网络共享

网络共享架构应允许多个参与运营商根据商定的分配方案共享单个共享网络的资源。共享网络包括无线 接入网络。

18、控制平面管理（负载、过载、拥塞）

为了确保5G系统内的网络功能在标称容量下运行，以便为UE提供连接和必要的服务。因此，它支持各种措施，以在各种操作条件下（例如高峰运行时间，极端情况）保护自己。它包括对负载（重新）平衡，过载控制和NAS级别拥塞控制的支持。

19、网络能力的外部开放

网络开放功能（NEF）支持网络功能的外部开放，本节详细描述规范。

20、对虚拟化部署的架构支持

支持部署虚拟化网络的规范。

21、优先级机制的系统启动器

5GS和5G QoS模型允许基于用户相关和与调用相关的优先级机制

22、支持异步类型通信

异步类型通信（ATC）使5GC能够延迟与UE同步UE上下文，从而实现高效的信令开销并增加系统容量。

23、3GPP PS数据关闭

24、支持OAM功能

5GS支持可能包括订户跟踪（针对SUPI的跟踪）或设备跟踪（针对PEI的跟踪）

25、配置传输过程

配置传输的目的是使任何时候都可以通过NG接口和核心网络在两个RAN节点之间传输信息。寻址，路由和转发

26、时延敏感通信

27、支持与TSN集成

28、支持5G LAN型服务

29、支持非公共网络

30、支持蜂窝物联网

提供了有关5GS优化和功能的概述，以支持蜂窝物联网（蜂窝物联网或CIoT）

31、支持ATSSS

32、支持超可靠的低延迟通信

33、支持具有特定SMF服务区的部署拓扑

34、支持集成接入和回程（IAB）

35、RIM信息传输

4

5G核心网网络功能

网络功能（NF）是5G核心网组成单位，要清晰5G核心网，这个必不可少。

比如大家所熟知的NF、AMF、SMF等，列表如下，详情看文档吧

AMF：接入和移动管理功能

SMF ：会话管理功能

UPF：用户平面功能

PCF ：策略控制功能

NEF：网络开放功能

I-NEF: 中间NEF

NRF: 网络存储库功能

UDM:统一数据管理

AUSF: 身份验证服务器功能

AF：应用功能

UDR ：统一数据存储库

UDSF：非结构化数据功能

SMSF：短信管理功能

NSSF：网络切片选择功能

5G-EIR：5G设备管理功能

SEPP ：安全边缘保护代理

NWDAF：网络数据分析功能

SCP：服务通信代理

UCMF：UE无线能力管理功能

5

5G核心网网络服务

简单来说，就是第4部分，各网络功能分别提供什么网络服务，该如何实现。就不再多说，与第4部分可以结合起来看。

6

控制平面和用户平面协议栈

5G核心网很大的变化就是用户平面和控制平面的分离，这一部分规定了5GS实体之间的整体协议栈，例如UE和5GC网络功能之间，5G-AN和5GC网络功能之间，或5GC网络功能之间。

篇幅有限，仅展示以上部分内容，完整版共383页，31.6万字，免费提供下载，23.501是5G核心网必学协议，如果你不看本协议，对5G核心网和系统架构肯定是有缺陷的，学习完这篇协议轻松掌握“什么是5G核心网”！

完整版下载方式如下：

标题：《5G的系统架构》

协议编号：3GPP TS 23.501 （R16 g60)

页数：383页

字数：31万5758字

中文翻译：5G哥

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