最新核心网概述
5G核心网介绍范文
5G核心网介绍范文传统的移动通信网络中，核心网主要由三个部分组成：移动交换中心（MSC）、服务控制平台（SCP）和数据传送网（DTN）。
而在5G核心网中，这些传统组件被重新定义和优化，并引入了新的概念和技术。
首先，5G核心网中引入了网络功能虚拟化（NFV）和软件定义网络（SDN）的概念，以实现更高的网络灵活性和可扩展性。
NFV允许网络功能以软件的形式运行在标准的商用服务器上，而SDN则将网络控制平面和数据平面分离，使得网络的管理和配置变得更加灵活和集中。
其次，5G核心网采用了分布式架构，将传统的集中式控制平面划分为多个分布式控制节点。
这些节点分布在不同的地域，可以提供更低的时延和更高的可靠性。
同时，分布式架构还可以支持更好的负载均衡和容错能力。
另外，5G核心网还引入了网络切片的概念，即将网络资源按需分割为多个独立的逻辑网络，每个网络切片可以根据不同的应用需求进行定制。
这种灵活的网络切片技术可以满足不同行业和应用的需求，如智能交通、工业自动化和远程医疗等。
此外，5G核心网还引入了边缘计算的概念，将网络计算和存储能力推向网络边缘，以降低数据传输时延和减轻核心网络负担。
边缘计算可以为应用提供更低的时延和更高的带宽，适用于需要高速计算和低时延的应用，如增强现实、虚拟现实和自动驾驶等。
最后，5G核心网还支持更高的带宽和更低的时延。
通过引入新的无线接入技术（如毫米波和波束赋形）以及更高的频率资源，5G网络可以实现更高的数据传输速率和更低的时延，为用户提供更好的服务体验和更广泛的应用场景。
总之，5G核心网是第五代移动通信技术的核心网络体系结构，它通过引入网络功能虚拟化、软件定义网络、分布式架构、网络切片、边缘计算等技术，实现了更高的网络灵活性、可扩展性和智能化，为用户提供了更好的服务体验和更广泛的应用场景。
核心网概述
MAP接口
B、C、D、E、G、J、 Gr、Gd、Gc等传递MAP消息的 接口统称为MAP接口，因其协议结构相同，统一描述 这类接口。相关的网络实体包括MSC、VLR、SGSN、 EIR、HLR和SCP。
MSC/VLR E/G MS BSS A MSC/VLR
F
C/D
HLR
EIR
接口协议
MAP接口协议
基本结构 CAMEL网络结构
核心网络的功能实体 核心网络的接口协议
基本概念
移动性管理状态：每个UE在CS和PS域分别有 三个不同的状态，存在SGSN和VLR/MSC内
Detached状态 网络内没有UE的位置信息，不进行路由区、位置 区更新。如关机、没插SIM卡等时。 Idle状态 核心网(MSC/SGSN)内有UE的位置信息，可对UE 进行寻呼，进行路由区、位置区更新。 Connected状态 UE和RNC之间有信令连接。
cell
Node B
Uu ME
SIM-ME i/f or Cu
SIM
USIM
MS
R99核心网络结构（2）
智 能 网 网 络 结 构
GMSC gsmSSF
C
gsmSRF
gsmSCF
HLR
D Gr
gsmSSF MSC
B
VLR
gprsSSF SGSN
R99核心网络－特色及核心技术（1）
核心网络分为CS域和PS域。CS域以原有的 GSM网络为基础，PS域以原有的GPRS网络为 基础。 CS域：用于向用户提供电路型业务的连接。它 包括MSC/VLR、GMSC等交换实体以及用于与 其它网络互通的IWF实体等。 PS域：用于向用户提供分组型业务的连接，实 现方式为IP包计划方式。它包括SGSN、GGSN 以及与其它PLMN互连的BG等网络实体。
移动通信3G核心网原理
移动通信3G核心网原理移动通信3G核心网是移动通信系统中的关键部分，负责处理用户数据、信令传输和网络管理等功能。
本文将介绍3G核心网的原理和主要组成部分。
1. 3G核心网概述3G核心网是移动通信系统中的核心架构，它负责支持移动通信网络的各种业务。
它连接着无线接入网和其他核心网，提供了语音方式、短信、数据传输等通信功能。
3G核心网的主要特点包括高可靠性、高可用性和高性能。
2. 3G核心网结构3G核心网由多个功能模块组成，包括位置注册、鉴权、会话管理、流量控制等。
下面是3G核心网的主要组成部分：2.1 移动接入网（RAN）移动接入网是连接用户和核心网的桥梁，它包括无线基站和无线电网络控制器（RNC）。
无线基站负责与移动设备进行无线通信，而RNC是无线基站的控制中心，负责管理和控制无线基站。
移动接入网与核心网之间通过接口进行数据和信令的交换。
2.2 位置注册和鉴权中心（HLR/AuC）位置注册和鉴权中心是3G核心网的重要组成部分，它负责管理用户的位置信息和进行用户身份鉴权。
当用户开机时，移动设备会发送位置注册请求到HLR/AuC，HLR/AuC会根据用户的身份信息和鉴权算法进行鉴权。
如果鉴权成功，HLR/AuC会向核心网发送用户位置信息。
2.3 会话管理和控制（MSC）会话管理和控制是3G核心网的核心功能之一，它负责管理和控制用户会话和通信连接。
当用户发起方式呼叫时，MSC会进行呼叫的建立、保持和释放等操作。
MSC还负责进行用户的计费和信令的转发，确保呼叫的顺利进行。
2.4 流量控制和策略管理（SGSN/PGW）流量控制和策略管理是3G核心网的关键功能之一，它负责管理和控制用户数据传输。
SGSN是用户数据传输的核心节点，它负责对用户数据进行分组和路由转发。
PGW则负责分配和管理用户的IP地质，以及进行用户数据的流量控制。
3. 3G核心网工作原理3G核心网的工作原理主要包括用户注册、鉴权、呼叫控制、数据传输等过程。
5G核心网基础知识概述
R17
Option 4&7NR-NR DC
5G标准进展-R16
5G标准进展-R17
Rel-17潜在方向包括：NR Light：针对中档NR设备（例如MTC、可穿戴等）运作进行优化设计；小数据传输优化：小数据包/非活动数据传输优化；Sidelink增强：sidelink是D2D直联通信采用的技术，Rel-17会进一步探索其在V2X、商用终端、紧急通信领域的使用案例，实现这几个应用中的最大共性，并包括FR2(>6GHz)频段的部分；多SIM卡操作：研究采用多SIM卡操作时对RAN的影响及规范的影响；NR多播/广播：驱动来自于V2X和公共安全应用；覆盖增强：明确所有相关场景的要求，重点是极端覆盖，包括室内与更宽广区域；非陆地网络NR：NR支持卫星通信相关标准化；定位增强：工厂/校园定位，IoT，V2X定位，3D定位，实现厘米级精度，包括延迟及可靠性提升；RAN数据收集增强：包括SON和MDT增强，采集数据以实现AI；NB-IoT和eMTC增强IoT和URLLC增强MIMO增强综合接入与回传增强非授权频谱NR增强节能增强
AMF: Access and Mobility Management function 类比4G：MME中NAS接入控制功能，终结AM层NAS信令，中继SM层NAS信令 SMF: Session Management function 类比4G：MME+SGW+PGW中会话和承载管理的控制面功能，终结SM层NAS信令 AUSF: Authentication Server Function 类比4G：MME中鉴权功能 UDM: Unified Data Management类比4G：HSS。 UPF: User plane function 类比4G：SGW/PGW中用户面功能，对应于CU分离架构中：SGW-U+PGW-U
后4G时代核心网的发展
后4G时代核心网的发展随着移动通信技术的发展，人们对网络速度和数据传输能力的需求也在不断增加。
4G 时代的到来，满足了人们对高速移动互联网的需求，为人们的生活和工作带来了巨大的便利。
随着人们对网络使用需求的不断提高，4G时代已经无法满足人们的需求，需要向下一代移动通信网络发展。
5G时代正在迎头赶上，而在5G时代到来之前，我们将会迎来一个过渡阶段——“后4G时代”。
让我们先来了解一下4G时代的核心网技术。
4G时代的核心网技术采用的是IP （Internet Protocol）技术。
IP技术能够将数据分成小块并通过互联网进行传输，从而实现高速、稳定的数据传输。
随着用户数量的不断增加，4G时代的核心网面临着数据传输能力不足的问题。
由于用户对高清视频、大型游戏等大流量应用的需求增加，核心网的传输容量已经达到了瓶颈。
为了满足用户对更高速、更稳定的数据传输的需求，需要对核心网进行改进和升级。
在后4G时代，核心网的发展将主要体现在以下几个方面：1. 面向服务的核心网架构：后4G时代的核心网将实现从数据中心到用户的端到端服务，以满足用户对高速、低时延的数据传输的需求。
这将实现对用户个性化需求的精确识别和服务，提供更好的网络体验。
2. 云计算和虚拟化技术的应用：后4G时代的核心网将更加注重云计算和虚拟化技术的应用。
通过将网络功能虚拟化，可以实现更高效的网络管理和资源利用，同时降低网络建设和运维成本。
3. 网络切片技术的发展：后4G时代的核心网将进一步发展网络切片技术，实现对不同用户、不同应用的精确服务。
通过将网络划分成多个独立的虚拟网络切片，可以针对不同应用需求提供定制化的网络服务，提高用户对移动互联网的满意度。
4. 异构网络的融合：后4G时代的核心网将实现异构网络的融合，通过统一的核心网架构，实现对不同网络类型的融合。
无论是4G、5G、Wi-Fi、蜂窝网络还是广域网，都能够实现无缝切换和互联互通。
5. 安全和隐私保护：后4G时代的核心网将更加注重网络安全和用户隐私保护。
《核心网概述》课件
核心网的组成
交换机
交换机是核心网中的关键设备，负责数据的 交换和路由选择。
路由器
路由器负责将数据从一个网络传输到另一个 网络，并根据路由表选择最佳路径。
传输设备
传输设备包括光纤、电缆等，用于传输数据 和信令信息。
数据库
数据库存储了网络配置、用户数据等信息， 为核心网的操作和维护提供支持。
02 核心网技术
路由器技术
路由原理
路由器是一种网络设备，用于在不同 的网络之间转发数据包。路由器通过 路由表来决定数据包的转发路径，能 够实现不同网络之间的互联互通。
路由协议
为了使路由器能够正确地转发数据包 ，需要使用路由协议来交换路由信息 。常见的路由协议包括OSPF、BGP和 RIP等，它们在不同的应用场景下有各 自的优势和特点。
宽带接入技术
DSL技术
DSL是一种利用普通电话线提供宽带接入的技术。通过DSL技术，用户可以在电话线上同时进行语音和数据传输 ，实现高速上网。DSL技术包括ADSL、VDSL和SHDSL等不同类型，每种类型都有不同的传输速度和应用场景。
光纤接入技术
光纤接入技术是一种利用光纤作为传输介质的宽带接入技术。相比传统的铜线接入技术，光纤接入技术具有更高 的传输速度和更远的传输距离。光纤接入技术包括EPON和GPON等不同标准，能够满足不同用户的需求。
03
核心网通常由一系列的硬件和软件组成，包括交换 机、路由器、传输设备等。
核心网的作用
数据传输
核心网的主要功能是传输数据，包括来自移动设备、固定电话、互 联网等的数据流。
路由选择
核心网负责选择最佳路径，将数据从一个节点传输到另一个节点， 确保数据能够快速、准确地到达目的地。
5G核心网基本概念
5G核心网协议
5G核心网协议 是5G网络的核 心组成部分负 责管理和控制 5G网络的运行。
5G核心网协议 主要包括：用 户面协议（Uplne）和控制 面协议（C-
plne）。
用户面协议负 责用户数据的 传输和处理控 制面协议负责 网络资源的管
理和调度。
5G核心网协议 还支持多种接 入技术如LTE、 Wi-Fi等实现 多种接入技术 的融合和协同。
智能交通
车联网：实现 车辆与车辆、 车辆与基础设 施之间的实时
通信
自动驾驶：通 过5G网络实现 车辆自动驾驶 提高驾驶安全
性和效率
交通管理：实 时监控交通流 量实现交通信 号灯智能调控 提高道路通行
效率
公共交通：实 现公交车、地 铁等公共交通 工具的实时调 度和监控提高 服务质量和效
率
虚拟现实与增强现实
5G核心网架构
5G核心网分为控制面和用 户面
控制面负责信令处理和资 源管理
用户面负责数据传输和用 户服务
5G核心网采用服务化架构 实现网络功能虚拟化
5G核心网支持网络切片实 现网络资源的灵活分配
5G核心网支持边缘计算实 现数据就近处理和低延迟 传输
5G核心网特点
高速率：5G核心网支持更高的数据 传输速率满足未来数据传输需求。
5G核心网是6G网络的基础6G网络将在5G核心网的基础上进行扩展和升级。 5G核心网将支持6G网络的高速率、低延迟、高可靠性等特性。 5G核心网将支持6G网络的大规模连接实现万物互联。 5G核心网将支持6G网络的智能化、自动化和自主化实现网络自治。
5G核心网未来发展方向
网络切片 技术：实 现网络资 源的灵活 分配和优 化
边缘计算： 提高数据 处理效率 降低网络 延迟
5G核心网网络功能
5G核心网支持高速数据传输和低时延业务，数据在网络中快速流动， 增加了数据泄露和篡改的风险。
5G核心网安全防护措施建议
强化网络安全防护
采用防火墙、入侵检测系统等 安全设备，对进出网络的数据 进行监控和过滤，防止恶意攻 击和非法访问。
实施身份认证和访问控制
对核心网设备和用户进行身份 认证，根据角色和权限实施访 问控制，确保只有授权用户能 够访问敏感数据和资源。
智能化
利用人工智能和机器学习技术，5G 核心网将实现智能化运维和自优化 ，提高网络性能和用户体验。
02
5G核心网网络功能组 成
接பைடு நூலகம்和移动性管理功能（AMF）
负责处理终端的接入和移动性 管理，包括注册、认证、授权 等过程。
与终端进行通信，提供位置管 理和移动性管理功能，确保终 端在网络中的无缝移动。
部署方式
业务能力
演进路径
SA采用全新网络架构，与 4G网络完全分离；NSA则 基于4G网络架构进行升级和
扩展。
SA需要新建5G核心网和基站 ，实现端到端5G网络；NSA 则利用现有4G基站和核心网 ，通过升级软件或增加硬件
设备实现5G服务。
SA支持5G网络所有新型业务 和应用，如网络切片、边缘 计算等；NSA受限于4G网络 架构，无法充分发挥5G网络
下一步学习计划和资源推荐
资源推荐
输标02入题
《5G核心网技术原理与实践》等相关书籍，可以帮助 学员系统地学习5G核心网的理论知识和实践技能。
01
03
参加相关的技术研讨会和论坛，与同行交流学习心得 和经验，拓宽视野和思路。
04
各大通信厂商和开源社区提供的在线课程和实验环境 ，可以让学员在实践中学习和掌握5G核心网的相关技 术。
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消息正确的由SC发送至移动用户。SMS IMSC用于 保证短消息正确的由用户发送至SC。
R99核心网络－基本网络 （各功能实体的功能）（2）
呼叫控制部分的信令增强了对多媒体业 务的支持。
移动性管理仍沿用MAP信令，只是由于 对CAMEL、GPRS等功能的增强而对MAP 信令做了相应的补充。
R99核心网络－基本网络 （各功能实体的功能）（1）
CS域和PS域共用的功能实体
HLR：完成移动用户的数据管理（MSISDN、IMSI、 PDP ADDRESS、LUM INDICATOR、签约的电信业 务和补充业务及其业务的的适用范围）和位置信息 管理（MSRN、MSC号码、VLR号码、SGSN号码、 GMLC等）
CS域功能实体
MSC：完成电路交换型业务的交换功能和信令控制 功能。
GMSC：在某一个网络中完成移动用户路由寻址功 能的MSC。GSMC可以与MSC合设，也可分设。
IWF：与MSC紧密相关的一个功能实体。完成PLMN 网络与ISDN、PSTN、PDN网络之间的互通（主要 完成信令转换功能），其具体功能可以根据业务和 网络种类的不同进行规定。
基
A uC
C
H
Gc
PSTN
PSTN
H LR
Gn
本
Gr
D
E IR
结
G
V LR
B
V LR
B
F
Gf
Gs
SG SN
M SC
M SC
构
E
CN
A
Gb
B SS
B SC
A b is
BTS
BTS
Iu C S
Iu P S
RNC
RNS
Iu r
Iu b is
N ode B
c e ll
N ode B
UmBiblioteka UuMES IM -M E i/f
R99核心网络－基本网络 （各功能实体的功能）（3）
PS域功能实体
GSN（SGSN、GGSN）：完成分组业务用户的分组 包的传送。存储用户的签约信息（IMSI、PDP ADDRESS）和位置信息（SGSN：VLR号码、CELL 或ROUTING AREA； GGSN：SGSN号码）。
BG：完成两个GPRS网络之间的互通，保证网络互 通的安全性。
VLR之间的G接口：当用户从一个VLR移动至另一个VLR时， 用于交换用户的IMSI和鉴权参数信息。（29.002）
R99核心网络－基本网络 （网络接口）（3）
基本网络
核心网络内部接口－PS域
SGSN与HLR之间的Gr接口：完成用户位置信息的交换和用 户签约信息的管理。同C接口功能相似。（29.002）
Iu-ps接口：同Iu-cs接口。 （25.41系列）
R99核心网络－基本网络
（网络接口）（2）
基本网络
核心网络内部接口－CS域
MSC与VLR之间的B接口：完成用户的移动性管理、位置更新 和补充业务的激活等功能。此接口为内部接口，标准不规范。
MSC与HLR之间的C接口：获取用户的MSRN和与智能业务相 关的用户状态、用户位置等信息。（29.002、23.078）
CS域：用于向用户提供电路型业务的连接。它 包括MSC/VLR、GMSC等交换实体以及用于与 其它网络互通的IWF实体等。
PS域：用于向用户提供分组型业务的连接，实 现方式为IP包计划方式。它包括SGSN、GGSN 以及与其它PLMN互连的BG等网络实体。
R99核心网络－特色及核心技术（2）
MSC与SGSN两个功能实体可以合设也可 独立设置。
or
Cu
S IM
U S IM
MS
RNC
R99核心网络结构（2）
智 能
GM SC
网
gsm S S F
网
C
络
结 gsm SR F
gsm S C F
构
HLR
D
Gr
gsm S S F V L R
B
M SC
g p rsS S F SG SN
R99核心网络－特色及核心技术（1）
核心网络分为CS域和PS域。CS域以原有的 GSM网络为基础，PS域以原有的GPRS网络为 基础。
VLR与HLR之间的D接口：获取用户的MSRN和与智能业务相 关的用户状态、用户位置等信息。（29.002、23.078）
MSC之间的E接口：用于两个MSC之间的切换过程。同时，若 一个MSC兼作SC，当向一个用户发送或接受短消息时，也需 在此接口传送信息。（29.002）
MSC与EIR之间的F接口：交换相关信息，用于EIR验证用户 的IMSI状态信息。
SGSN与GGSN之间的Gn、 Gp接口：采用GTP协议，在 GSN设备间建立隧道，传送数据包。（29.060）
GGSN与HLR之间Gc的接口：可选接口。 SGSN与EIR之间的Gf接口： GGSN与外部网络之间的Gi接口：
CS域、PS域共用的接口
MSC/VLR与SGSN之间的Gs接口：用于MSC与SGSN之间的 联合位置更新。（29.016、29018）
核心网概述
主要内容
一、核心网络的定义及核心网络的不同 阶段
二、R99核心网络 三、R4核心网络 四、R5核心网络 五、核心网络的平滑演进
R99核心网络
R99核心网络结构
基本结构 CAMEL网络结构
核心网络的功能实体 核心网络的接口协议
基本概念
移动性管理状态：每个UE在CS和PS域分别有 三个不同的状态，存在SGSN和VLR/MSC内
R99核心网络－基本网络 （网络接口）（1）
基本网络
核心网络与接入网络间接口
A接口：完成BSS管理、移动性管理和呼叫控制 功能。（08系列）
Gb接口：完成分组数据传输和移动性管理功能。 （08.14、08.16、08.18）
Iu-cs接口：完成RNS管理、移动性管理和呼叫控 制功能。（25.41系列）
Detached状态 网络内没有UE的位置信息，不进行路由区、位置 区更新。如关机、没插SIM卡等时。
Idle状态 核心网(MSC/SGSN)内有UE的位置信息，可对UE 进行寻呼，进行路由区、位置区更新。
Connected状态 UE和RNC之间有信令连接。
PSTN
Gi
Gp
R99核心网G M S 络C 结构（G G S N1）
HLR与AUC之间的H接口：用于鉴权和加密。内部接口，不 规范。