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5G核心网基础知识
目录
• 5G核心网概述 • 5G核心网关键技术 • 5G核心网协议栈与接口 • 5G核心网部署与演进 • 5G核心网安全与挑战 • 5G核心网应用与前景
01
5G核心网概述
5G核心网定义与特点
定义
5G核心网是第五代移动通信网络 的核心组成部分，负责提供高速、 低时延、大连接等特性的网络服
谢谢观看
协议栈组成及功能
控制面协议栈
包括NGAP（Non-Access Stratum Protocol for 5G）、NAS（Non-Access Stratum）等协议，用于实现网络接入、移动性管理、会话管理等功能。
用户面协议栈
包括GTP-U（GPRS Tunnelling Protocol for User Plane）、UDP/IP（User Datagram Protocol/Internet Protocol）等协议，用于实现用户数据传输。
控制面与用户面分离
边缘计算
5G核心网支持边缘计算，将部分计算 任务下沉到网络边缘，降低数据传输 时延。
5G核心网将控制面与用户面分离，降 低网络复杂性，提高网络效率。
5G核心网与4G核心网对比
架构差异
时延优化
5G核心网采用服务化架构，而4G核心网主要 采用一体化架构。
5G核心网通过优化网络协议和架构，降低数 据传输时延，而4G核心网在时延方面相对较 高。
连接能力
业务支持
5G核心网支持海量设备连接，满足物联网等 应用场景的需求，而4G核心网在连接能力上 相对较弱。
5G核心网支持更多样化的业务类型和服务模 式，如超高清视频、虚拟现实等，而4G核心 网在业务支持上相对有限。
02
5G核心网关键技术
2024版华为5G培训
华为5G培训contents •5G技术概述•华为5G技术解决方案•5G网络规划与设计•5G网络安全与隐私保护•5G应用场景与案例分析•华为5G创新实践与展望目录高速度低延迟大连接高可靠性5G技术定义与特点5G网络的速度远高于4G，理论上可以达到10-20Gbps，是4G速度的100倍。
5G网络能够支持每平方公里百万级的设备连接，满足物联网等大规模连接需求。
5G网络的延迟极低，仅为1毫秒，远低于4G的50毫秒，使得实时应用如自动驾驶、远程医疗等成为可能。
5G网络具有高可靠性和稳定性，能够保证关键业务的不中断运行。
技术研发和标准制定。
这一阶段主要进行5G 技术的研究和开发，以及国际标准的制定和完善。
第一阶段第二阶段第三阶段试验网建设和测试。
这一阶段在各个国家和地区建设5G 试验网，进行技术验证和测试。
商用部署和推广。
这一阶段开始大规模商用5G 网络，推广5G 业务和应用。
0302015G 技术发展历程ITU-R 规范ITU-R 是国际电信联盟无线电通信部门，负责制定国际无线电通信规范。
其针对5G 的规范包括IMT-2020等。
3GPP 标准3GPP 是国际移动通信标准化组织，负责制定全球通用的5G 技术标准。
其标准包括R15、R16等版本，不断演进和完善。
各国频谱分配各国政府根据自身情况分配5G 频谱资源，并制定相应的频谱使用规范和政策。
例如，中国政府在3.3-3.6GHz 和4.8-5.0GHz 频段分配了5G 频谱资源。
5G 技术标准与规范华为5G 采用C/U 分离架构，实现控制面和用户面的灵活部署，满足低时延、高可靠性的业务需求。
分布式架构支持端到端的网络切片技术，为不同行业和应用场景提供定制化的网络服务。
网络切片将计算、存储等能力下沉到网络边缘，降低数据传输时延，提升用户体验。
边缘计算华为5G 技术架构华为推出业界领先的5G 基站产品，支持大规模天线阵列、超高速数据传输和低功耗等技术特性。
核心网基础知识培训教材
语音信箱
允许用户在不方便接听电话时，将来电 留言保存在语音信箱中，稍后再听取。
呼叫转移
用户可将来电转移到其他电话号码上， 确保不会错过重要来电。
呼叫等待
用户在通话过程中，可以接收到其他来 电的提醒，并选择是否接听。
数据业务
短信服务
提供文本信息的发送和接 收功能，支持点对点和群 发短信。
彩信服务
允许用户发送和接收包含 图片、音频、视频等多媒 体内容的彩信。
防火墙通过包过滤技术、代理服务技术、 状态检测技术等技术手段来保护网络安 全。它可以对进出网络的数据包进行过 滤、检查、分析等处理，从而防止未经 授权的访问和数据泄露。
按技术可分为包过滤型防火墙、代理服 务型防火墙和状态检测型防火墙；按应 用部署位置可分为边界防火墙、个人防 火墙和混合防火墙等。
服务器与存储设备
路由器的分类
按性能档次可分为高、中、低档路由器；按结构可分为模块化路由器和 非模块化路由器；按网络位置可分为核心路由器、汇聚路由器和接入路 由器等。
防火墙
防火墙的定义
防火墙的工作原理
防火墙的分类
防火墙指的是一个由软件和硬件设备组 合而成、在内部网和外部网之间、专用 网与公共网之间的界面上构造的保护屏 障.是一种获取安全性方法的形象说法， 它是一种计算机硬件和软件的结合，使 Internet与Intranet之间建立起一个安 全网关（Security Gateway），从而 保护内部网免受非法用户的侵入。
交换机的工作原理
交换机的分类
交换机根据收到数据帧中的源 MAC地址建立该地址同交换机端 口的映射，并将其写入MAC地址 表中。当交换机收到数据帧时， 会检查该数据帧的目的MAC地址， 并在MAC地址表中查找对应的端 口。如果找到，则将该数据帧从 对应端口转发出去；否则，将数 据帧广播到所有端口。
5G移动通信技术培训(含多场合)
5G移动通信技术培训一、引言随着科技的不断发展，移动通信技术也在不断进步。
从2G到4G，移动通信技术已经深刻改变了人们的生活和工作方式。
如今，5G移动通信技术已经逐渐成为现实，它将带来更快的数据传输速度、更低的延迟、更广泛的连接范围以及更智能的应用场景。
为了更好地推动5G技术的发展和应用，进行5G移动通信技术培训显得尤为重要。
二、5G移动通信技术概述1.5G的定义5G，即第五代移动通信技术，是继2G、3G和4G之后的新一代移动通信技术。
它具有高速率、低延迟、大连接和大带宽等特点，能够满足未来移动互联网、物联网、工业互联网等多种场景的需求。
2.5G的关键技术（1）大规模天线技术：通过在基站和终端设备上部署大量天线，实现信号的空间复用，提高系统容量和频谱效率。
（2）密集组网技术：通过在热点区域部署大量小型基站，提高网络覆盖和容量，满足高密度用户需求。
（3）新型波形技术：采用新型波形设计，提高信号的抗干扰能力和频谱效率。
（4）网络切片技术：通过网络切片技术，实现不同业务场景的灵活定制，满足多样化需求。
（5）边缘计算技术：将计算任务从云端迁移到网络边缘，降低延迟，提高用户体验。
三、5G移动通信技术培训内容1.5G基础知识培训（1）5G标准体系：介绍5G国际标准组织、标准制定过程和我国5G标准制定情况。
（2）5G频谱规划：介绍5G频谱划分、频谱使用规定和我国5G 频谱规划。
（3）5G关键技术：详细讲解大规模天线、密集组网、新型波形、网络切片和边缘计算等关键技术。
2.5G设备与应用培训（1）5G基站设备：介绍5G基站设备的功能、组成和工作原理。
（2）5G终端设备：介绍5G终端设备的类型、功能和性能指标。
（3）5G行业应用：分析5G在移动互联网、物联网、工业互联网等领域的应用场景和解决方案。
3.5G网络规划与优化培训（1）5G网络规划：介绍5G网络规划的目标、方法和流程。
（2）5G网络优化：讲解5G网络优化的内容、方法和工具。
5G通信网络培训资料
5G网络参数规划与优化
参数规划
针对5G网络特性，进行参数规划，包括物理层参数、MAC层参 数、RLC层参数等。
性能优化
通过调整参数配置、采用新技术等手段，提高网络性能，包括吞 吐量、时延等。
干扰协调
采用干扰协调技术，降低网络干扰，提高网络质量和用户体验。
5G网络仿真与验证
网络仿真
利用仿真软件对5G网络进行建模和仿真，验证网络规划和设计方案 的可行性。
站建设地点。
基站设计
根据选址结果，设计基站的布 局、天线高度、发射功率等参
数。
设备采购与安装
按照设计要求，采购相应的设 备并进行安装，包括天线、射 频单元、基带处理单元等。
调试与测试
对安装好的设备进行调试和测 试，确保基站正常工作。
5G网络设备安装与调试
设备安装
将5G网络设备按照设计要求安装在相应的位置，包括核心网设备 、传输设备、接入网设备等。
故障总结与预防
对故障进行总结，提出预防措施，避 免类似故障再次发生。
5G通信网络性能监测与评估方法
性能监测指标
性能数据采集与分析
制定5G通信网络性能监测指标，如吞吐量 、时延、抖动等。
通过专业工具采集性能数据，并进行实时 分析和处理。
性能评估方法
性能优化建议
采用定性和定量评估方法，对5G通信网络 性能进行全面评估。
网络安全设备
部署网络安全设备，如防火墙、入侵检测系 统、病毒防范系统等。
安全培训与意识提升
加强员工的安全培训和意识提升，提高整体 网络安全水平。Fra bibliotek2023
PART 06
5G通信网络运维与优化
REPORTING
5G通信网络运维管理体系建立
5G核心网技术ppt课件
5G网络技术升级
无线网
时隙结构优化 大规模天线 新型多址 高频段通信/全频谱接入 超密集组网 灵活双工（全双工） 新型多载波 终端直通技术 频谱共享 RAN侧的云化
核心网
通用硬件 SDN/NFV QoS机制 策略控制 网络切片 边缘计算 网络能力开放
移动通信系统标准演进
N2和N3连接。UE可执行小区选择、小区重选和PLMN选择。空 闲态AMF应能对非MO-only模式的UE发起寻呼，执行网络发起 的业务请求过程 • 连接态：UE所属的AN和AMF间的N2连接建立后，网络进入连 接态
Registration Reject
RM-DEREGISTERED
Registration Update Accept
- 会话管理、UP选择和控制 - SM NAS消息终止 - 下行数据通知
- Intra-RAT移动的锚点 - 数据报文路由、转发、检测及QoS处理 - 流量统计和上报
- 网络能力的收集、分析和重组 - 网络能力的开放
- 业务发现，从NF实例接收NF发现请求，并向 NF实例提供发现的NF实例的信息（被发现）
<GUAMI> := <MCC> <MNC> <AMF Region ID> <AMF Set ID> <AMF Pointer>
<5G-S-TMSI> := <AMF Set ID> <AMF Pointer> <5G-TMSI>
5G核心网状态模型
注册管理
5G核心网定义以下两种注册管理状态，用于反映UE与AMF间 的注册状态： • 去注册：此状态下，UE没有注册到核心网，AMF中的UE上下
移动通信网优基础知识培训
目录
• 移动通信网络概述 • 无线通信技术基础 • 移动通信网络优化原理与方法 • 移动通信网络常见问题及解决方案 • 移动通信网络新技术应用与发展趋势 • 实践操作与案例分析
01
移动通信网络概述
移动通信网络发展历程
第三代移动通信（3G）
第二代移动通信（2G）
数字语音通信，如GSM、CDMA 等。
案例三
通过扫频仪进行频谱扫描和干扰分析，成功定位并解决网 络中存在的外部干扰问题。与相关部门协调解决干扰源， 保障网络正常运行。
THANKS
感谢观看
结果呈现
将处理后的数据以图表、报告 等形式呈现，便于理解和沟通
。
典型案例分析：成功解决网络问题实例分享
案例一
通过路测数据分析，发现并解决某区域覆盖不足的问题。 通过调整基站天线倾角、增加发射功率等优化措施，提升 网络覆盖质量。
案例二
利用协议分析仪捕获并分析信令数据，定位并解决网络中 存在的切换失败问题。通过优化切换参数和调整邻区关系 等措施，提高切换成功率和用户感知。
5. 效果评估
对优化后的网络进行性能评估，验证优化效果，并根据 评估结果进行持续改进。
04
移动通信网络常见问题及解决方 案
信号覆盖问题分析及解决策略
弱覆盖
基站信号强度不足，导致用户无法正 常通信。
越区覆盖
基站信号覆盖范围过大，对其他基站 造成干扰。
信号覆盖问题分析及解决策略
• 覆盖空洞：基站信号在某些区域无法覆盖，形成信号盲区 。
通信标准
无线通信标准如GSM、CDMA、3G、 4G、5G等，规定了不同代际移动通信 的技术规范和应用场景。此外，还有 IEEE 802.11系列标准用于WLAN，蓝 牙技术则有蓝牙SIG组织制定的标准。
核心网基础知识培训
核心网基础知识培训一、核心网基础概念1. 核心网的定义核心网是移动通信网络的中枢部分，也是整个移动通信网络的核心部分。
它主要负责移动通信网络中的信令控制和数据传输，是移动通信网络中各种业务的统一接入和交换平台，承担着移动通信网络的调度和资源管理等重要任务。
2. 核心网的功能核心网负责移动通信网络中的信令控制和数据传输，主要包括移动性管理、接入控制、业务处理、计费和安全认证等功能。
它还承担着移动通信网络中各种业务的统一接入和交换平台，为用户提供高效、安全、可靠的移动通信服务。
3. 核心网的组成核心网由多个功能相互配合的组件构成，主要包括移动交换机、业务支持节点、接入网关、传输网等组件。
这些组件通过标准的接口和协议相互连接，共同构成了移动通信网络的核心部分。
二、核心网技术知识1. 移动性管理移动性管理是核心网的重要功能之一，主要包括位置登记、位置更新、呼叫寻呼等功能。
通过移动性管理，用户可以在移动通信网络中实现无缝的漫游，并且能够随时随地进行通信。
2. 接入控制接入控制是核心网的另一个重要功能，它主要负责用户接入认证、接入权限控制、访问控制和接入性能管理等功能。
通过接入控制，核心网可以保障网络资源的合理利用，并且为用户提供安全、可靠的接入服务。
3. 业务处理业务处理是核心网的核心功能之一，它主要包括呼叫控制、短信业务、数据业务和增值业务等功能。
通过业务处理，核心网可以实现各种不同类型的业务处理，为用户提供丰富多样的通信服务。
4. 计费计费是核心网的重要功能之一，它主要包括计费策略的制定、计费数据的采集和处理等功能。
通过计费，核心网可以实现对用户通信行为的监控和统计，为用户提供合理的计费服务。
5. 安全认证安全认证是核心网的重要功能之一，它主要包括用户身份鉴别、加密解密和安全通信等功能。
通过安全认证，核心网可以保障用户通信的安全性和隐私性，为用户提供安全可靠的通信服务。
三、核心网发展趋势1. 虚拟化技术随着云计算和大数据技术的发展，核心网将会逐渐采用虚拟化技术，实现网络功能的软件定义和灵活部署，降低网络运维成本，提高网络资源利用率。
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uRLLC
2025年:1000亿联接
更多垂直行业将 联接到5G
车联网
智能 制造
智能 电网
—3—
大容量
单基站4-10Gbps
高密度
密度增加20%
低时延
时延小于10MS
灵活组网
动态三层+灵活调整
网络分片
不同业务资源隔离
时间同步
时间同步精度<±500ns
频谱规划 3GPP R15基础版本面向eMBB，R16构建NR完整竞争力
软件配套要求
网元类型 vEPC VIM
Hypervisor esight VNFM vEMS
系统软件版本 5G Core1.0
V100R006C10SPC530
V300R008C00SPC200 V200R018C10 V200R018C10
核心网 5G核心网DC机房机柜部署方案
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
骨 干 网
省级核心或 者区域核心
U-mMTC
CP
核心节点
UP-eMBB CU
汇聚节点
UP-eMBB
UP-eMBB
本
CU
CU
地
网
POP节点
DU DU
DU CU
DU CU
DU CU
基站
DU
AAU
AAU
AAU
AAU
AAU
AAU
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
—7—
1、CP：省级/大区集中部署 2、UP-mMTC：省级或者全国 大区集中部署 3、UP-eMBB：城域汇聚点/ 核心点，与CU同址或略高于 CU的位置 4、CU高于DU位置集中部署： 城域汇聚点或者核心点，特 殊情况下与DU同局址部署 5、DU适度集中：一般在POP 点，汇聚10~20个基站，特殊 情况下采用分布式部署方式。
5G全频谱
C-band 3.5G 将是全球主流频段
1
Wireless Fiber
高频 (28/39G)
26G 28G 27.5-28.35 27.5-28.28 39G 38.6-40
27.5228.32
24.75-27.5 24.25-27.5
高频初期用于WTTX
37-42.5
2
eMBB容量层
3
eMBB覆盖层
由MME的接入控制和移动管理功—能1演5 —进， 提供终端到核心网控制面接入点
UDM
AF
NGudm
NGaf
MME&GW-C的会话 管理功能演进，提供 会话管理功能
DN
eLTE
NR
NR
Option7/4
NR
eLTE
Option2
SA(2/3/4/5G)
提供应用；受信任的AF可以 直接与内部网络功能互动； 不受信任的AF需要通过NEF 开放的接口
SBA（Service Based Architecture），即基于服务的架构 Cloud Native
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
— 17 —
核心网 CUPS
UGW
策略控制
信令控制
IP地址分配
监听
计费
SA 转发
控制面业务 数据面业务
C/U分离
网络架构弹性提升： 可以独立扩容数据面或控制面 网络架构灵活性提升：DGW/RGW 灵活部署到不同场景
CO点，实现低时延业务处理 3. 基站部署：宏站主流采用DRAN部署，并按需拉远RRU
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
—8—
架构演进 5G的架构演进路径
非独立组网NSA
3系
3
7系
7
4系
4
3a
3X
7a
7X
4a
独立组网SA
2系
2
5系
5
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
DGW——部署在地市
与原有GW数据面功能一致。流量本地卸 载，提高业务体验 本地直接上Internet，减少backhaul消耗， 降低传输成本
RGW(云化)
计费 统计
LBO 业务控制
SA
转发
MEC场景
LBO mCDN
RGW——部署在接入/汇聚层
MEC场景：企业园区/mCDN 部署在Edge，二层组网，本地mCDN 分流（LBO）
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
CGW(云化)
策略控制
信令控制
IP地址分配
监听
计费
OCS AAA CG PCRF
…
Sx
DGW(云化/传统)
Sx'
计费 统计
业务控制 监听 SA
Gi-LAN
Internet
转发
CGW——部署在省干
集中出接口，屏蔽对周边网元的影响，简 化运维和组网
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
—5—
网络架构 5G网络架构示意图
1
AAU
1
AAU
1
AAU
1
AAU
2
DU
CU
3
2
DU
CU
前传
中传
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
UP uRLLC
4
UP
CP
eMBB
5
UP mMTC
—6—
回传
网络架构 5G网络部署结构示意图
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
eMBB
(1000倍 流量)
VR: the Next Social Platform —Zuckerberg keynotes in MWC2016
mMTC
更多垂直行业将联接到5G
2025年:1000亿联接
100亿 人的联接
900亿 物的联接
2515MHz-2675MHz、4800MHz-4900MHz共2段合计260M带宽；电信：3400MHz-3500MHz共100MHz带宽；联通：3500MHz-3600MHz共100MHz带宽。
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
—4—
5G进展洞察 5G网络架构 5G核心网
管理TOR：CloudEngine 6855 4个
存储TOR：CloudEngine 6855 4个
业务TOR：CloudEngine 6855 4个
硬件TOR：CloudEngine 5855 2个
Oceanstor 5500V3 2个
单DC
设备类型 服务器
机柜个数 机柜占地
4
4*0.60M2
供电 交流4路32A
用户面
— 11 —
L4+AAPs
PDCP RRC RLC
MAC
PHY LTE
eNB
PDCP RRC RLC
MAC
PHY NR
gNB
EPC
控制面
架构演进 5G的架构演进路径（NSA）
3系
7系
图例
控制面和用户面接口 控制面接口 用户面接口 分流节点
EPC
S1
X2
LTE
NR
Option 3
EPC
S1
S1-U
4系
NG Core
Xn
eLTE
NR
Option 4
NG Core
Xn-C
eLTE
NR
Option 4a
…
核心网 5G云化核心网的平滑演进
5G架构准备
阶段1
云EPC
5G业务准备
阶段2
5G NSA
阶段3
5G SA
DB SP LB
3层软件架构
独立 DB/LB 无状态业务处理
分布式核心架构
MEC 控制面/用户面分离
—9—
架构演进 5G的架构演进路径（SA）
4G核心网
5G核心网
5G核心网
4G基站 2系
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
5G基站 用户面
— 10 —
e4G基站 5系
控制面
架构演进 5G的架构演进路径（NSA）
3系之3 EPC
eLTE eNB
gNB
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
技术交流--核心网
5G进展洞察 5G网络架构 5G核心网
应用场景 ITUR定义5G 三大应用场景
5G 三类典型场景
eMBB 增强型移动宽带 4G：1Gbps→5G：10Gbps
mMTC
uRLLC
大规模机器通信
高可靠低时延通信
4G：1万→
4G：10毫秒→
5G：1百万/平方公
5G：1毫秒
里
Source: ITU R. M.[ IMT.VISION]
15Gbps/用户 吞吐量增强
eMBB/FWA
网络切片 服务化架构 接入无关 …
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
— 13 —
核心网 网元功能重定义和SBA架构，支持敏捷和新业务
当前 网络
SCEF
HSS
PCRF
MME
S/P GW
IMS
UE
RAN
C/U分离
SCEF
HSS
PCRF
— 18 —
核心网 云化VNF软硬件
硬件类型 机柜 服务器
交换机
磁阵
单DC配置说明 服务器机柜46U 4个 （高宽深2200 x 600 x 1000）