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l2 通 信 设计 与 应用 20l7年 7 月上 5 G的“新" 李保星 (J 尔海恪怡创科技仃限公· ) 全 新的核心 网 【摘 要】随着3GPP正式确认5( 核心网采用 SBA架构(Service—has 《I architecture基于服务的网络架构)，意味着5G网络真正走向了开放化、 服务化、软件化的方向，有利于 实现 5( 与垂 直行业 融合发展。 SBA(Serv 一ba e(j architet ture)架构 ，这种新型的核心架构与传 统网络“点到点”架构的区别有 4个特 点。 【关键词】SBA架构；网元之间的互相发现与选择；网络切分 【中图分类号】 FN929． 5 【文献标识码】A 【文章编号】1006—4222(201 7)l3-0012-03 刖 20l7年 ．随着 3GPP正式确认 5G核 心网采用 由中国移动 牵 头并 联 合 26家通 信 公 司 、设 备 厂 家提 出 的 SBA 架 构 (Set— vice-base(1 arehitectm· e基 于服 务的网络 架构 )，意味 着 5G网 络真正走 向了开放化 、服务化 、软件 化的方向 ，有利 于实现 5G 与 垂 直 行 业 融 合 发展 5G 网络 采 用传 统 网络 “点到 点 ”的 架 构 ，还 是 SBA新 型 架 构 ．是 最 近 标 准 化 讨 论 的 热 点 此 次 3GPP将 SBA 确 定 为 5G 网络唯 一基础架构．是 5G 系统架构标准化立项以来的重要进 展 基 于服 务 的 网络 架构 借 鉴 IT领 域 的 “微 服 务”设 计 理 念 ，将 网络 功 能 定 义 为 多个相 对 独 立可 被 灵 活调 用 的服 务 模 块 运 营 商可根据这 个理念 ．按 照 自身业务 需求进行灵活定制组 网 那什 么是 SBA(Service—based architecture)架 构 ，这 种 新 型 的 核 心 架构 与传 统 网络 “点 到 点 ”架 构 的 区 别 在 哪 里 呢 ，“新 ” 体 现在 什 么地 方? l网络结构 首 先看 看 SBA 网络 架 构 与传 统 “点 到 点”网络 架 构 的 区别 ， 图 1 以 SBA为基础的 5G 系统 架构 ” 图 2 以“点到点”为基础的 5G网络架构 通 过 图 1～2．可 以总 结 出 以下 3点 结论 ： (1)网络 结 构 复杂 ： (2)名 目众 多 的 逻 辑 网 元 就 以 服 务 、功 能 为 导 向 ，从 传 统 “大锅 饭 ”的 犬 网 元 实体 内进 行 了 分 离 ．以 小 的逻 辑 功 能 实 体 存在 ： (3)以服务 为基础的 系统 架枸接 口单一化 ，规 整清晰 ，逻 辑 网元 之 间可 以通 过 链 状 结 构 实现 彼 此 互联 ． 新 增 服 务 网元 组网模 式简单 。成本较 低 ．而“点到点”系统 架构接 口之问需要 彼 此 预 置 逻 辑 规 则 ．组 网模 式 复 杂 ．新 增 逻 辑 网 元 对 于 整 体 架 构 、接 口改动 较 大 2 网元功能描述 (1)AuthentieationServef ·nmt·tion(AUSF)：鉴权 服 务 功 能 ， 这 个 实 际是 类 似 4G 中 MME 的 鍪权 功 能 ，产 生 密 钥 ，实 现 对 于 UE 的 双 向鉴 权 ．支持 统 一 的 鉴 权框 架 (2)Core Access and Mohili ty ManagenlentFtln(·lion(AM ’)： 核 心访 问 与 移动 性 管理 ．这 个 功 能 是 5( 整体 核 心 网络 架 构 中 最 为 重要 的 网 元 ． 大 体 功 能 类 似 4G 的 MMlc中移 动 性 管 理 (EMM)，对 网络 的控 制 面 ；肖息 进 行 处 理 包舍 的 功 能 有 ： (1 对 接 入 网控 制 面 进 行 处理 (N2接 口 )： ②对 NAs消息进行处理(NI接口)，负责 NAs加密和 完 整 性 保 护 ： (3)注 册 管理 ： (4)连 接 管理 ： ( =5)接 入 性 管理 ： (6)移 动性 管理 ： ( 合 法 信 息 截 获 ； ⑧ 在 UE与 SMF之 间捉供 会话管理消息 ； ( 对于路 由的会话管理(SM)消息实现透传 ，类似透传代理： a@接 入 鏊权 ： q1)接 八 授 权 ： ⑩在 UE与 SMSl !、之 间转发 SMS消息(短消息 )； q 安 全锚 定功能 (SEA)，AM-、与 A[JSr和 ulc进行 交互 ， 获 取 UE 坚权 中 间 密钥 在 USIM 卡 鍪权 中 ，AM ’可 从 AUSF’ 获 取 安 全 信 息 ．SEA 可 以看 作 AUSF的 代 理 ： ⑩ 安全上 下文管理 (SCM)．SCM 接收 来 自SEA的密钥 ， 通 过 该 密 钥 SCM 可 以计 算 出接 入 网络 的 特 定 密 钥 (3)3rd I)arty services：数 据 网络 (包含 运 营 商 服 务 ，互 联 网 访 问或 者 第三 方 服 务 )．这 类 似 4( 的 外 部 数 据 网 络 ，IIE 中特 定服 务 应 用(APP)通 过 PDN会 话 传 递 的 方 式 与 数 据 网络 进 行 信 息 交 互 ．这 里 PDN 会 话 可 以 包 含 多 种 类 型 ，如 【Pv4，IPv6， 以 太 网协 议 数 据 ．非 结 构化 数 据 (4)Strueture(i Data St('r _ age lletwo／ ’ k ful 1【·tion(SI)SF)：结 构 化数 据 存储 网络 功 能 ．这 其 实 类 似 一 个 存 储 服 务 器 ，NEl '、将 要 向 内／外部曝 光的结构化数据 在该服务 器上 存储 SI)SF可以 与 UDR(User Data Repository)，UI)SF进 行 合设 (5)Unstm(·ture(1 Data Stol· age IletWOI ·k t im(·1iOi l(UDS )：非 结构 化数据 存储 网络 功 能 ．5( 核心 网允许每 一 个 内部 网元 (NF)都 可在 UDSF中存 贮／找回其 自身非 结构化数据 ，每 个 NF可 以共 享 一 个 UDSF进 行 存 贮 ，也 可 以 独 自拥 有一 个 UDSF。如果是后者 ．UDSF需要 贴近 内部各 自功能 网元部 署 USDF可 以 与其 他 网元 进 行 舍 设 ．比如 SI)SI '、 (6)Nelwm‘ k Exposure Fum。tion(NEF)：网 络 曝 光 功 能 ，这