《系统架构设计师教程（第2版）》第17章-通信系统架构设计理论与实践-03-移动通信网网络架构

1. 5GS与DN互连

1.1 5GS概述

• 5GS：5G System
• DN：Data Network
• IMS：IP Media Subsystem（一种全新的多媒体业务形式）
• UE：User Equipment

• 作用：为移动终端用户提供服务时通常需要DN网络
  • DN网络，如：Internet、IMS、 专用网络等
  • 5GS和 DN之间通过5GS 定义的N6接口互连

各式各样的上网、语音、 AR/VR、 工业控制和无人驾驶等5G S 中UPF网元作为DN的接入点。

1.2 5GS 与DN网络的连接关系

上图说明如下：

• 5G Network

  • 属于5G 范畴

  • 包括若干网络功能实体

    • SMF（会话管理功能）
    • RAN（无线接入网）：Radio Access Network

    吐槽：MG没明白指的什么。Media Gateway？似乎并没有什么关系，且Media Gateway一般简称MGW

    • UPF（用户面功能）：
      • User Plane Function
      • 作为D N的接入点
      • 在连接中，可看做路由器

      教材原文：“5GS和 D N之间是一种路由关系”。即，UPF在某种程度上扮演了“路由”的角色

1.3 UE连接DN的两种模式

从U E通过5G S 接入D N的方式来说，存在两种模式，即透明模式和非透明模式

1.3.1 透明模式

ISP：Internet Service Provider。即，互联网服务提供商

• 过程：

  • 5GS 通过UPF的N6接口直接连至运营商特定的IP 网络
  • 通过防火墙或代理服务器连至 DN
  • 运营商会为UE分配IP地址
    

    原文：UE分配由运营商规划的网络地址空间的 IP地址

• 如： Internet

• 不触发向外部 DN-AAA服务器发起认证过程（诠释参考非透明模式）

• 透明模式接入5G 网络的示意图

1.3.2 非透明模式

• 两种接入方式：
  • 直接接入Intranet/ISP
  • 通过其他 IP 网络(如Internet) 接 入Intranet/ISP
    • UPF 和 Intranet/ISP之间建立专用隧道来转发UE 访问Intranet/ISP的业务
• SMF通常通过向外部DN-AAA 服务器发起对UE进行认证
  

  • SMF：Session Management Function。即，5G会话管理功能
  • DN-AAA 服务器：用于执行终端接入5G行业专网时的身份认证、资源授权、连接管控及能力共享等任务

2. 5G 网络边缘计算

• 移动边缘计算
  • Mobile Edge Computing
  • 靠近终端UE的移动网络边缘部署5G UPF网元
  • 结合边缘计算平台, 为垂直行业提供就近分流服务
• 作用
  • 提高用户体验
  • 低了移动网络后端压力