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5G核心網(wǎng)和接口協(xié)議5G核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)功能和架構(gòu)5G核心網(wǎng)用戶面和控制面協(xié)議棧5G其他功能架構(gòu)SDNNFVSDN/NFV和5G網(wǎng)絡(luò)5G移動(dòng)通信技術(shù)第五章5G核心網(wǎng)和接口協(xié)議1.5G核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)功能和架構(gòu)05核桃AI5.1.15G核心網(wǎng)的原則5G系統(tǒng)架構(gòu)被定義為支持?jǐn)?shù)據(jù)連接和服務(wù)，能夠使用比如NFV(NetworkFunctionsVirtualization，網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化)技術(shù)和SDN(Software

Defined

Network，軟件定義網(wǎng)絡(luò))架構(gòu)這樣的信息技術(shù)，5G系統(tǒng)架構(gòu)可以確保各控制平面網(wǎng)絡(luò)功能之間實(shí)現(xiàn)基于服務(wù)的無阻礙流暢交互。5G核心網(wǎng)的十大關(guān)鍵原則如下：(1)將UP功能與CP功能分開，允許獨(dú)立擴(kuò)展、演進(jìn)和靈活部署，例如集中式擴(kuò)展或分布式(遠(yuǎn)程)擴(kuò)展；(2)模塊化功能設(shè)計(jì)，例如：實(shí)現(xiàn)靈活和有效的網(wǎng)絡(luò)切片；(3)支持統(tǒng)一的身份驗(yàn)證框架；(4)在適用的情況下，將流程定義為服務(wù)，以便可以重復(fù)使用；(5)支持網(wǎng)絡(luò)能力對(duì)外開放，例如：開放接口，非3GPP網(wǎng)絡(luò)也可以接入；(6)如果需要，允許每個(gè)NF(NetworkFunction，網(wǎng)絡(luò)功能)直接與其它NF交互。該體系結(jié)構(gòu)不排除使用中間節(jié)點(diǎn)功能來幫助路由控制平面消息，例如像DRA(DiameterRoutingAgent，路由代理節(jié)點(diǎn))；(7)支持“無狀態(tài)”NF，其中“計(jì)算”資源與“存儲(chǔ)”資源分離；(8)最小化AN(接入網(wǎng)絡(luò))和CN(核心網(wǎng)絡(luò))之間的依賴關(guān)系，這種依賴關(guān)系由核心網(wǎng)絡(luò)和共同的AN-CN接口定義，該接口集成了不同的接入類型；(9)支持并發(fā)接入到本地和集中服務(wù)。為了支持低延遲服務(wù)接入到本地?cái)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，UP功能可以部署在AN附近；(10)支持漫游，包括歸屬路由區(qū)流量以及訪問PLMN中的本地之外流量。5.1.25G核心網(wǎng)架構(gòu)解析3GPP規(guī)范里規(guī)定了5G核心網(wǎng)最基本的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)—基于服務(wù)接口的非漫游網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，如圖所示。圖中描述了基于服務(wù)接口的非漫游參考架構(gòu)中的控制面和用戶面，圖中的網(wǎng)絡(luò)功能單元將在5.1.3小節(jié)中詳細(xì)介紹。對(duì)比LTE架構(gòu)有下面幾個(gè)關(guān)鍵的變化：(1)相比傳統(tǒng)的核心網(wǎng)，5G核心網(wǎng)中用網(wǎng)絡(luò)功能代替網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元。(2)接口明顯分成了兩種，一種是基于服務(wù)的接口，一種是基于參考點(diǎn)的功能接口。(3)在核心網(wǎng)控制平面內(nèi)，接口基于服務(wù)，Nnssf、Nnef、Nnrf等為網(wǎng)絡(luò)功能之間的接口，這些接口的命名都是在網(wǎng)絡(luò)功能單元前面加上一個(gè)字母N。但是，5GC與接入網(wǎng)的N2接口還是采用傳統(tǒng)的功能對(duì)等接口模式。(4)值得注意的是UE之間和AMF之間有一個(gè)接口N1，這個(gè)接口在LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中并不存在。5.1.35G核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)功能5G核心網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)主要由NF(NetworkFunction，網(wǎng)絡(luò)功能)組成，采用分布式的功能，根據(jù)實(shí)際需要部署，新的網(wǎng)絡(luò)功能加入或撤出，并不影響整體網(wǎng)絡(luò)的功能。1．AMF的主要功能(1)終止RANCP接口(N2)；(2)終止NAS(N1接口)，對(duì)NAS進(jìn)行加密和完整性保護(hù)；(3)注冊(cè)管理、連接管理、可達(dá)性管理、移動(dòng)性管理；(4)合法攔截；(5)在UE和SMF之間傳輸SM(會(huì)話管理)消息；(6)接入身份驗(yàn)證，接入授權(quán)；(7)在UE和SMSF(短消息服務(wù)功能)之間提供傳輸SMS(短消息服務(wù))消息的功能；(8)安全錨功能；(9)用于監(jiān)管的定位服務(wù)管理；(10)為UE和位置管理功能之間以及RAN和位置管理功能之間傳輸位置服務(wù)消息；(11)當(dāng)與EPS(演進(jìn)分組系統(tǒng))互通時(shí)，分配EPS承載的ID；(12)UE移動(dòng)事件通知。5.1.35G核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)功能在AMF的單個(gè)實(shí)例中可以支持部分或全部AMF功能，無論網(wǎng)絡(luò)功能的數(shù)量如何，UE和CN之間的每個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)只有一個(gè)NAS接口實(shí)例，至少實(shí)現(xiàn)NAS安全性和移動(dòng)性管理的網(wǎng)絡(luò)功能之一。除了上述AMF的功能之外，AMF還可以包括以下功能以支持非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)：(1)支持N2接口與N3IWF(Non-3GPPInterWorkingFunction，非3GPP互操作功能)互操作。在該接口上，可以不應(yīng)用通過3GPP接入定義的一些信息(例如3GPP小區(qū)標(biāo)識(shí))和過程(例如與切換相關(guān)過程)，并且可以應(yīng)用不適用于3GPP接入的非3GPP接入特定信息。(2)UE通過N3IWF支持NAS信令。由3GPP接入的NAS信令支持的一些過程可能不適用于不可信的非3GPP(例如尋呼)接入。(3)支持對(duì)通過N3IWF連接的UE進(jìn)行認(rèn)證。(4)管理通過非3GPP接入連接或通過3GPP和非3GPP同時(shí)連接的UE的移動(dòng)性、認(rèn)證和單獨(dú)的安全上下文狀態(tài)。(5)支持管理混合的RM(注冊(cè)管理)上下文，該上下文對(duì)3GPP和非3GPP訪問有效。(6)支持管理針對(duì)UE的專用CM(連接管理)上下文，用于通過非3GPP接入進(jìn)行連接。5.1.35G核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)功能2．UPF的主要功能(1)用于RAT(RadioAccessTechnology，無線接入技術(shù))內(nèi)或RAT間移動(dòng)性的錨點(diǎn)；(2)用于外部PDU與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互連的會(huì)話點(diǎn)；(3)分組數(shù)據(jù)路由和轉(zhuǎn)發(fā)，例如支持上行鏈路分類器以將業(yè)務(wù)流路由到具體的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)例，支持分支點(diǎn)以支持多宿主的PDU會(huì)話；(4)數(shù)據(jù)包檢查，支持基于數(shù)據(jù)流模板的應(yīng)用流程檢測(cè)，也可以支持從SMF接收的可選PFD(PacketFlowDescription，分組流描述)檢測(cè)；(5)用戶平面部分策略規(guī)則實(shí)施，例如門控、重定向、流量轉(zhuǎn)向；(6)合法攔截；(7)流量使用報(bào)告；(8)用戶平面的QoS處理，例如UL(上行)/DL(下行)速率控制、DL中的反射QoS標(biāo)記等；(9)上行鏈路流量驗(yàn)證，比如服務(wù)數(shù)據(jù)功能到QoS流量映射；(10)對(duì)上行鏈路和下行鏈路中的傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行分組標(biāo)記；(11)下行數(shù)據(jù)包緩沖和下行數(shù)據(jù)通知觸發(fā)；(12)將一個(gè)或多個(gè)“結(jié)束標(biāo)記”發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)到源NG-RAN節(jié)點(diǎn)。UPF通過提供與請(qǐng)求發(fā)送的IP地址相對(duì)應(yīng)的MAC地址來響應(yīng)ARP或IPv6鄰居請(qǐng)求。在UPF的單個(gè)實(shí)例中可以支持部分或全部UPF功能，井非所有UPF功能都需要在網(wǎng)絡(luò)切片的用戶平面功能的實(shí)例中得到支持。5.1.35G核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)功能3．SMF的主要功能(1)會(huì)話管理，例如會(huì)話建立、修改和釋放，包括UPF和AN節(jié)點(diǎn)之間的通道維護(hù)；(2)UEIP地址分配和管理；(3)DHCPv4功能和DHCPv6功能：SMF通過提供與請(qǐng)求發(fā)送的IP地址相對(duì)應(yīng)的MAC地址來響應(yīng)ARP或IPv6鄰居請(qǐng)求；(4)選擇和控制UP功能，包括控制UPF代理ARP和IPv6鄰居發(fā)現(xiàn)，或?qū)⑺蠥RP或IPv6鄰居請(qǐng)求流量轉(zhuǎn)發(fā)到SMF；(5)配置UPF的流量控制，將流量路由到正確的目的地；(6)根據(jù)策略控制功能終止接口；(7)合法攔截；(8)收費(fèi)數(shù)據(jù)收集和支持計(jì)費(fèi)接口；(9)控制和協(xié)調(diào)UPF的收費(fèi)數(shù)據(jù)收集；(10)終止SM消息的SM部分；(11)下行數(shù)據(jù)通知；(12)發(fā)起針對(duì)AN的特定SM信息，通過AMFN2發(fā)送到AN；(13)確定會(huì)話的SSC(SessionandServiceContinuityMode，會(huì)話和服務(wù)連續(xù)模式)；(14)漫游功能。5.1.35G核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)功能4．NEF的主要功能(1)能力和事件的開放：3GPPNF通過NEF向其他NF公開功能和事件，例如三方接入、應(yīng)用功能、邊緣計(jì)算等。NEF使用標(biāo)準(zhǔn)化接口Nudr將信息作為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或檢索到UDR。注意：NEF可以接入位于與NEF相同的PLMN中的UDR。(2)從外部應(yīng)用程序提供安全信息給3GPP網(wǎng)絡(luò)：它為應(yīng)用功能提供了一種手段，可以安全地向3GPP網(wǎng)絡(luò)提供信息，例如預(yù)期的UE行為。在這種情況下，NEF可以驗(yàn)證、授權(quán)外部應(yīng)用，在需要時(shí)協(xié)助限制應(yīng)用功能。(3)內(nèi)部-外部信息的翻譯：它在與AF交換的信息和與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)交換的信息之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。例如，它在AF-Service-Identifier(AF服務(wù)標(biāo)識(shí))和內(nèi)部5GC的信息如DNN(DataNetworkName，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)名稱)、S-NSSAI之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。特別指出，NEF根據(jù)網(wǎng)絡(luò)策略對(duì)外部AF的網(wǎng)絡(luò)和用戶敏感信息進(jìn)行屏蔽。(4)網(wǎng)絡(luò)開放功能從其他網(wǎng)絡(luò)功能接收信息(基于其他網(wǎng)絡(luò)的公開功能)，NEF使用標(biāo)準(zhǔn)化接口將接收到的信息作為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到UDR中。所存儲(chǔ)的信息可以由NEF訪問并“重新展示”到其他網(wǎng)絡(luò)功能和應(yīng)用功能，并用于其它目的。(5)

NEF還支持PFD功能：NEF中的PFD功能可以在UDR中存儲(chǔ)和檢索PFD，并且響應(yīng)SMF的拉模式請(qǐng)求將PFD提供給SMF。特定NEF實(shí)例可以支持上述功能中的一個(gè)或多個(gè)。(6)支持CAPIF(CommonAPIFramework，通用API框架)：當(dāng)NEF用于外部開放時(shí)，可以支持CAPIF。支持CAPIF時(shí)，用于外部開放的NEF支持CAPIFAPI過程域功能。5.1.35G核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)功能5．PCF的主要功能(1)支持統(tǒng)一的策略框架來管理網(wǎng)絡(luò)行為；(2)為控制平面功能提供策略規(guī)則并強(qiáng)制執(zhí)行；(3)訪問與UDR中的策略決策相關(guān)的用戶信息，PCF訪問位于與PCF相同的PLMN中的UDR。6．UDM的主要功能(1)生成3GPPAKA(AuthenticationandKeyAgreement，認(rèn)證與密鑰協(xié)商)身份驗(yàn)證憑證；(2)用戶識(shí)別處理，例如對(duì)5G系統(tǒng)中每個(gè)用戶的SUPI(SUbscriptionPermanentIdentifier，訂購永久標(biāo)識(shí)符)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理；(3)支持對(duì)需要隱私保護(hù)的用戶隱藏用戶標(biāo)識(shí)符；(4)基于用戶數(shù)據(jù)的接入授權(quán)，例如漫游限制；(5)

NF注冊(cè)管理UE的各種服務(wù)，例如為UE存儲(chǔ)AMF服務(wù)信息，為UE的PDU會(huì)話存儲(chǔ)SMF服務(wù)信息；(6)保持服務(wù)/會(huì)話的連續(xù)性，例如通過SMF/DNN的分配保持正在進(jìn)行的會(huì)話和服務(wù)不中斷；(7)支持MT-SMS(MobileTerminateSMS，手機(jī)收短信，即服務(wù)提供商發(fā)給用戶的信息)；(8)合法攔截功能；(9)用戶管理；(10)短信管理。5.1.35G核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)功能7．NRF的主要功能(1)支持服務(wù)發(fā)現(xiàn)功能。從NF實(shí)例接收NF發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求，并將發(fā)現(xiàn)的NF實(shí)例的信息提供給NF實(shí)例。(2)維護(hù)可用實(shí)例及其支持服務(wù)的NF配置文件。(3)在網(wǎng)絡(luò)切片的背景下，基于網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，可以在不同級(jí)別部署多個(gè)NRF，包括：·PLMN級(jí)別，NRF配置有整個(gè)PLMN的信息；·共享切片級(jí)別，NRF配置有屬于一組網(wǎng)絡(luò)切片的信息；·切片特定級(jí)別，NRF配置有屬于S-NSSAI的信息。(4)在漫游環(huán)境中，可以在不同的網(wǎng)絡(luò)中部署多個(gè)NRF，包括：·被訪問PLMN中的NRF，稱為vNRF，配置有被訪問PLMN的信息；·歸屬PLMN中的NRF，稱為hNRF，配置有歸屬PLMN的信息，由vNRF通過N27接口引用。5.1.35G核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)功能8．AUSF的主要功能AUSF主要是對(duì)3GPP接入和不受信任的非3GPP接入進(jìn)行認(rèn)證。9．AF的主要功能(1)根據(jù)應(yīng)用流程合理選擇流量路徑；(2)利用網(wǎng)絡(luò)開放功能訪問網(wǎng)絡(luò)；(3)根據(jù)業(yè)務(wù)調(diào)整控制策略框架；(4)基于運(yùn)營(yíng)商要求部署，可以允許運(yùn)營(yíng)商信任的應(yīng)用功能直接與相關(guān)網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行交互。10．SMSF的主要功能(1)SMS管理、檢查用戶數(shù)據(jù)并相應(yīng)地進(jìn)行SMS傳遞；(2)支持帶有UE的SM-RP(SM-RendezvousPoint，短消息匯集點(diǎn))功能/SM-CP(SM-ControlPoint，短消息控制點(diǎn))功能；(3)將SM從UE中繼到SMS-GMSC(SMS-GatewayMobileSwitchingCenter，短消息網(wǎng)關(guān)移動(dòng)交換中心)/IWMSC(短消息-互聯(lián)移動(dòng)交換中心)/SMS-Router(短消息路由器)；(4)將SMS從SMS-GMSC/IWMSC/SMS-Router中繼到UE；(5)記錄短信相關(guān)的CDR(CallDetailRecords，呼叫詳細(xì)記錄)；(6)合法攔截；(7)與AMF和SMS-GMSC進(jìn)行交互，當(dāng)UE不可用于SMS時(shí)，SMS-GMSC通知UDM。5.1.35G核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)功能11．SEPP的主要功能SEPP是非透明代理，它對(duì)PLMN間控制平面接口上的消息進(jìn)行過濾和監(jiān)管。SEPP從安全角度保護(hù)服務(wù)使用者和服務(wù)生產(chǎn)者之間的連接，SEPP不會(huì)復(fù)制服務(wù)生產(chǎn)者應(yīng)用的服務(wù)授權(quán)。SEPP將上述功能應(yīng)用于PLMN間信令中的每個(gè)控制平面消息，充當(dāng)實(shí)際服務(wù)生產(chǎn)者與實(shí)際服務(wù)消費(fèi)者之間的服務(wù)中繼。對(duì)于服務(wù)使用者和服務(wù)生產(chǎn)者，使用服務(wù)中繼的結(jié)果和它們之間直接交換的結(jié)果是等效的，SEPP之間的PLMN間信令中的每個(gè)控制平面消息可以通過交換實(shí)體進(jìn)行傳遞。12．N3IWF的主要功能N3IWF是在不受信任的非3GPP接入的情況下實(shí)現(xiàn)如下功能：支持使用UE建立IPsec通道(2)

N2和N3接口終止于5G核心網(wǎng)絡(luò)，分別用于控制平面和用戶平面。(3)在UE和AMF之間中繼上行鏈路和下行鏈路控制平面NAS(N1)信今。(4)處理來自SMF(由AMF中繼)的N2信令、PDU會(huì)話以及和QoS相關(guān)的數(shù)據(jù)。(5)建立IPsec安全關(guān)聯(lián)以支持PDU會(huì)話流量。(6)在UE和UPF之間中繼上行鏈路和下行鏈路用戶平面數(shù)據(jù)包。5.1.35G核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)功能13．UDR的主要功能(1)通過UDM存儲(chǔ)和檢索用戶數(shù)據(jù)；(2)由PCF存儲(chǔ)和檢索策略數(shù)據(jù)；(3)存儲(chǔ)和檢索用于開放的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；(4)NEF應(yīng)用數(shù)據(jù)，包括用于應(yīng)用檢測(cè)的分組流描述PFD，以及用于多個(gè)UE的AF請(qǐng)求信息等。統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫位于與使用Nudr存儲(chǔ)和從中檢索數(shù)據(jù)的NF服務(wù)使用者相同的PLMN中，Nudr是PLMN內(nèi)部接口，可以選擇將UDR與UDSF一起部署。14．UDSF的主要功能UDSF是非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，是5G系統(tǒng)架構(gòu)中可選的功能模塊，主要用于存儲(chǔ)任意NF產(chǎn)生的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。15．NSSF的主要功能(1)選擇為UE提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例集；(2)確定允許的NSSAI，并在必要時(shí)確定到用戶的S-NSSAI的映射；(3)確定已配置的NSSAI，并在需要時(shí)確定到用戶的S-NSSAI的映射；(4)確定AMF集用于服務(wù)UE，或者基于配置，可能通過查詢NRF來確定候選AMF列表。5.1.35G核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)功能16．5G-EIR的主要功能5G-EIR是個(gè)可選的網(wǎng)絡(luò)功能，它檢查PEI(PermanentEquipmentIdentifier，永久設(shè)備標(biāo)識(shí)符)的狀態(tài)，例如檢查它是否已被列入黑名單，是否是一個(gè)合法的真實(shí)有效的設(shè)備標(biāo)識(shí)。17．LMF的主要功能(1)支持UE定位功能；(2)從UE獲得下行鏈路位置測(cè)量或位置估計(jì)數(shù)據(jù)；(3)從NGRAN獲得上行鏈路位置測(cè)量數(shù)據(jù)；(4)從NGRAN獲得非UE相關(guān)的輔助數(shù)據(jù)。18．NWDAF的主要功能NWDAF為NF提供特定切片的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析，NWDAF在網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例級(jí)別上向NF提供網(wǎng)絡(luò)分析信息(即負(fù)載級(jí)別信息)，并且NWDAF不需要知道使用該切片的當(dāng)前用戶。NWDAF將切片特定的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)分析信息通知給用戶的NF，NF可以直接從NWDAF收集切片特定的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)分析信息。PCF和NSSF都會(huì)利用NWDAF提供的網(wǎng)絡(luò)分析數(shù)據(jù)，PCF可以在其策略決策中使用該數(shù)據(jù)，NSSF可以使用NWDAF提供的負(fù)載級(jí)別信息進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)切片選擇。另外，DN、UE和RAN的功能在此不再贅述。5.1.4基于服務(wù)的接口和參考點(diǎn) 1．基于服務(wù)的接口在5G核心網(wǎng)架構(gòu)中，基于服務(wù)的接口是每個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能單元和總線直接的接口，它是核心網(wǎng)基于服務(wù)架構(gòu)的體現(xiàn)，控制平面的NF(比如AMF)使其它授權(quán)的NF能夠訪問它提供的服務(wù)。基于服務(wù)的接口主要包括：NAMF：AMF展示的基于服務(wù)的接口；Nsmf：SMF展示的基于服務(wù)的接口；Nnef：NEF展示的基于服務(wù)的接口；NPCF：PCF展示的基于服務(wù)的接口；Nudm：UDM展示的基于服務(wù)的接口；NAF：AF展示的基于服務(wù)的接口；Nnrf：NRF展示的基于服務(wù)的接口；Mnssf：NSSF展示的基于服務(wù)的接口；Nausf：AUSF展示的基于服務(wù)的接口；Nudr：UDR展示了基于服務(wù)的接口；Nudsf：UDSF展示的基于服務(wù)的接口；N5g-EIR：5G-EIR展示的基于服務(wù)的接口；Nnwdaf：NWDAF，展示的基于服務(wù)的接口；Nsmsf：SMSF展示的基于服務(wù)的接口。5.1.4基于服務(wù)的接口和參考點(diǎn) 2．參考點(diǎn)5G系統(tǒng)架構(gòu)參考點(diǎn)聚焦于成對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能之間的交互，這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能的交互通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的參考點(diǎn)進(jìn)行(比如N11接口)，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的交互并不一定在任意兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能之間，而是為了實(shí)現(xiàn)功能需要在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)才會(huì)在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能之間交互，比如AMF和SMF之間。參考點(diǎn)主要包括：N1：UE和AMF之間的參考點(diǎn)；N2：(R)AN和AMF之間的參考點(diǎn)；N3：(R)AN和UPF之間的參考點(diǎn)；N4：SMF和UPF之間的參考點(diǎn)；N6：UPF和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的參考點(diǎn)；N9：兩個(gè)UPF之間的參考點(diǎn)；N5：PCF和AF之間的參考點(diǎn)；N7：SMF和PCF之間的參考點(diǎn)；N24：訪問網(wǎng)絡(luò)中的PCF與舊屬網(wǎng)絡(luò)中的PCF之回的參考點(diǎn)；N8：UDM和AMF之間的參考點(diǎn)；N10：UDM和SMF之間的參考點(diǎn)；N11：AMF和SMF之間的參考點(diǎn)；N12：AMF和AUSF之間的參考點(diǎn)；5.1.4基于服務(wù)的接口和參考點(diǎn) N13：UDM和AUSF認(rèn)證服務(wù)器之間的參考點(diǎn)；N14：兩個(gè)AMF之間的參考點(diǎn)；N15：在非漫游場(chǎng)景的情況下PCF和AMF之間的參考點(diǎn)，在訪問網(wǎng)絡(luò)中的PCF和在漫游場(chǎng)景下的AMF；N16：兩個(gè)SMF之間的參考點(diǎn)(在訪問網(wǎng)絡(luò)中的SMF和歸屬網(wǎng)絡(luò)中的SMF之間的漫游情況下)；N17：AMF和5G-EIR之間的參考點(diǎn)；N18：任何NF和UDSF之間的參考點(diǎn)；N22：AMF和NSSF之間的參考點(diǎn)；N23：PCF和NWDAF之間的參考點(diǎn)；N24：NSSF和NWDAF之間的參考點(diǎn)；N27：訪問網(wǎng)絡(luò)中的NRF與歸屬網(wǎng)絡(luò)中的NRF之間的參考點(diǎn)；N31：訪問網(wǎng)絡(luò)中的NSSF與歸屬網(wǎng)絡(luò)中的NSSF之間的參考點(diǎn)；N32：拜訪網(wǎng)絡(luò)中的SEPP與歸屬網(wǎng)絡(luò)中的SEPP之間的參考點(diǎn)；N33：NEF和AF之間的參考點(diǎn)；N40：SMF和CHF(計(jì)費(fèi)功能)之間的參考點(diǎn)；N1：通過NAS在UE和AMF之間進(jìn)行SMS傳輸?shù)膮⒖键c(diǎn)；N8：AMF和UDM之間SMS用戶數(shù)據(jù)檢索的參考點(diǎn)；N20：AMF和SMS功能之間SMS傳輸?shù)膮⒖键c(diǎn)；N21：SMS功能地址注冊(cè)管理、SMS管理、SMS功能和UDM之間的用戶數(shù)據(jù)檢索的參考點(diǎn)。5G核心網(wǎng)和接口協(xié)議2.5G核心網(wǎng)用戶面和控制面協(xié)議棧05核桃AI5.2.1用戶平面協(xié)議棧以PDU會(huì)話的用戶平面協(xié)議棧為例，介紹用戶平面協(xié)議棧的主要功能，如圖所示。PDU層：該層對(duì)應(yīng)于PDU會(huì)話中UE和DN(數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò))之間承載的PDU。GTP-U：用戶平面的GPRS通道協(xié)議。5G用戶面封裝：該層支持在N9上，即在5GC的不同UPF之間復(fù)用不同PDU會(huì)話的流量，它在每個(gè)PDU會(huì)話級(jí)別上提供封裝，該層還攜帶QoS流相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記。5G-AN協(xié)議層：該層是5G的接入網(wǎng)協(xié)議層，取決于具體的接入網(wǎng)類型，從eNB接入、從gNB接入或者從non-3GPP網(wǎng)絡(luò)接入，對(duì)應(yīng)的協(xié)議棧是不同的。UDP/IP：該層是骨干網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。圖中描述的“非PDU會(huì)話錨”UPF是可選的。N9接口可以在PLMN內(nèi)或PLMN間(在歸屬路由部署的情況下)。如果在PDU會(huì)話的數(shù)據(jù)路徑中存在ULCL(上行鏈路分類器)或分支點(diǎn)，則ULCL或分支點(diǎn)充當(dāng)非PDU會(huì)話錨UPF。在這種情況下，有多個(gè)N9接口分支出ULCL/分支點(diǎn)，每個(gè)接口導(dǎo)致不同的PDU會(huì)話點(diǎn)。因此，ULCL或分支點(diǎn)與PDU會(huì)話錨點(diǎn)的共址是部署選項(xiàng)。5.2.2控制平面協(xié)議棧1．5G-AN和5G核心之間的控制平面協(xié)議棧N2以下過程在N2上定義：(1)與N2接口管理相關(guān)且與單個(gè)UE無關(guān)的過程，例如N2接口的配置或復(fù)位。這些過程旨在適用于任何接入，但可能對(duì)應(yīng)于僅在某些接入上帶某些信息的消息(例如僅用于3GPP接入的默認(rèn)尋呼DRX(不連續(xù)接收)的信息)。(2)與個(gè)人UE相關(guān)的流程。(3)與NASTransport相關(guān)的過程，這些過程旨在適用于任何接入，在ULNAS傳輸?shù)南⒅袛y帶一些接入相關(guān)信息，例如用戶位置信息。(4)與UE上下文管理相關(guān)的過程，這些流程適用于任何接入，其相應(yīng)的消息可能包含：·僅在某些接入上使用的信息(例如僅用于3GPP接入的切換限制列表)；·一些將由AMF在5G-AN和SMF之間透明轉(zhuǎn)發(fā)的信息，例如與N3尋址和QoS要求相關(guān)的信息。(5)與PDU會(huì)話資源相關(guān)的流程，這些流程適用于任何接入，它們可以攜帶信息(例如與N3尋址和QoS要求相關(guān)的消息)，這些消息將由AMF在5G-AN和SMF之間透明地轉(zhuǎn)發(fā)。(6)與移交管理相關(guān)的流程，這些流程僅適用于3GPP接入。5.2.2控制平面協(xié)議棧5G-AN和5GC之間的控制平面接口支持以下功能：(1)通過獨(dú)特的控制平面協(xié)議將多種不同類型的5G-AN(例如3GPPRAN，用于不可信接入到5GC的N3IWF)連接到5GC；單個(gè)NG-AP協(xié)議用于3GPP接入和非3GPP接入。(2)無論UE的PDU會(huì)話的數(shù)量如何，對(duì)于給定的UE，在每個(gè)接入的AMF中存在唯一的N2終止點(diǎn)。AMF與諸如SMF等其他功能之間的去耦可能需要控制5G-AN支持的服務(wù)(例如控制用于PDU會(huì)話的5G-AN中的UP資源)。為此，NG-AP支持AMF負(fù)責(zé)在5G-AN和SMF之間進(jìn)行中繼的信息，該信息稱為N2SM信息。N2SM信息在SMF和5G-AN之間透明地交換到AMF。AN-AMF之間控制面協(xié)議棧如圖5-4所示。5.2.2控制平面協(xié)議棧5G-AN與AMF之間的控制平面如圖所示。N2SMinformation層：這是AMF在AN和SMF之間透明傳輸?shù)腘G-AP信息的子集，并且包括在NG-AP消息和N11相關(guān)消息中。AN和SMF之間的控制平面從AN的角度來看，可以發(fā)生N2單個(gè)終止的情況，即N2信令主動(dòng)終結(jié)于AMF。其它協(xié)議棧層在此不再贅述。5.2.2控制平面協(xié)議棧2．UE和5GC之間的控制平面協(xié)議棧N1UE和AMF之間的接口是N1接口，單個(gè)N1NAS信令連接用于UE所連接的每個(gè)業(yè)務(wù)的接入，AMF在N1接口上支持以下功能：(1)決定是否在RM/CM過程期間接受N1信令的RM/CM部分，而不考慮在相同的NAS信令內(nèi)容中可能組合的其他非NAS-MM消息(例如SM)；(2)知道在RM/CM過程中是否應(yīng)將一條NAS消息由一個(gè)NF路由到另一個(gè)NF，或在內(nèi)部使用NAS路由功能進(jìn)行本地處理；(3)通過支持NAS傳輸不同類型的有效載荷或不在AMF終止的消息(比如NAS-SM、SMS)，可以將這些不在AMF上終止的消息與RM/CMNAS消息(比如UE策略、UE與AMF之間的LCS)等消息一起傳輸。這些信息包括：·有關(guān)Payload(有效載荷)類型的信息；·用于轉(zhuǎn)發(fā)目的的附加信息；·Payload(例如SM信令情況下的SM消息)。單一的NAS協(xié)議適用于3GPP和非3GPP多種接入，當(dāng)UE由單個(gè)AMF服務(wù)而UE通過多個(gè)(3GPP/非3GPP)接入連接時(shí)，每次訪問都有N1NAS信令連接。(4)基于在UE和AMF之間建立的安全性上下文來提供NAS消息的安全性。5.2.2控制平面協(xié)議棧左圖描述了N1接口SM信令、SMS、UE策略和LCS的NAS傳輸路徑。圖中的LCS消息、UEpolicy(UE策略)消息可以直接通過NAS信令在N1接口上傳輸，而SMS消息和NAS-SM消息也可以作為有效載荷隨NAS信令在N1接口上傳輸。5.2.2控制平面協(xié)議棧UE和AMF之間的控制面如圖所示。NAS-MM：用于MM功能的NAS協(xié)議支持注冊(cè)管理功能，連接管理功能以及用戶平面連接、激活和停用。它還負(fù)責(zé)NAS信令的加密和完整性保護(hù)。5G-AN協(xié)議層：該層是5G的接入網(wǎng)協(xié)議層，取決于具體的接入網(wǎng)類型，從eNB接入、從gNB接入或者從non-3GPP網(wǎng)絡(luò)接入，對(duì)應(yīng)的協(xié)議棧是不同的。5.2.2控制平面協(xié)議棧UE和SMF之間的控制面如圖所示。NAS-SM：用于SM功能的NAS協(xié)議，支持用戶平面PDU會(huì)話建立、修改和發(fā)布。它通過AMF傳輸，對(duì)AMF透明。NAS-SM支持處理UE和SMF之間的會(huì)話管理，在UE和SMF的NAS-SM層中創(chuàng)建和處理SM信令消息，AMF不解釋SM信令消息的內(nèi)容。NAS-SM層處理SM信令如下：(1)用于傳輸SM信令。(2)

NAS-MM層創(chuàng)建NAS-MM消息，包括指示NAS信令的NAS傳輸?shù)陌踩珗?bào)頭；用于接收NAS-MM的附加信息，以獲得轉(zhuǎn)發(fā)SM信令消息的方式和位置。(3)接收SM信令。(4)接收NAS-MM信令，執(zhí)行完整性檢査并解析附加信息。(5)

SM消息部分包括PDU會(huì)話的ID。5G核心網(wǎng)和接口協(xié)議3.5G其他功能架構(gòu)05核桃AI5.3.1基于參考點(diǎn)的非漫游網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為了NSA組網(wǎng)或者4G網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的需求，3GPP定義了基于參考點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖，如圖所示。圖中描述了非漫游情況下的5G系統(tǒng)傳統(tǒng)架構(gòu)，各網(wǎng)元之間的接口使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的參考點(diǎn)表示，顯示了各種網(wǎng)絡(luò)功能單元如何相互連接，比如NSSF和AMF之間通過N22接口連接，AUSF和UDM之間通過N13接口連接，SMF和PCF之間通過N7接口連接等等。這種架構(gòu)的無線側(cè)和核心網(wǎng)側(cè)保持一致，更加適合4G核心網(wǎng)到5G核心網(wǎng)的演進(jìn)升級(jí)。5.3.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)參考架構(gòu)UDSF被網(wǎng)絡(luò)功能所在的同一PLMN的所有NF所共享，控制面網(wǎng)絡(luò)功能可以共享用于存儲(chǔ)它們各自的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的UDSF，或者每個(gè)NF可以有屬于它們自己的UDSF(UDSF可以位于歸屬的NF附近)，3GPP指定NF使用N18/Nudsf接口訪問UDSF。系統(tǒng)架構(gòu)允許任何NF在UDSF(例如UE上下文)中存儲(chǔ)和檢索其非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)參考架構(gòu)如圖所示。5.3.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)參考架構(gòu)5G系統(tǒng)架構(gòu)允許UDM、PCF和NEF在UDR中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，包括UDM和PCF的用戶數(shù)據(jù)和策略數(shù)據(jù)、用于開放和應(yīng)用數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(包括數(shù)據(jù)包流)、NEF對(duì)應(yīng)的用于應(yīng)用檢測(cè)描述的信息以及多個(gè)UE的AF請(qǐng)求信息等。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)參考架構(gòu)如圖所示。UDR可以部署在每個(gè)PLMN中，它可以提供不同的功能，具體如下所述：·NEF訪問的UDR屬于NEF所在的PLMN；·如果UDM支持分離架構(gòu)，則UDM訪問的UDR和UDM在同一PLMN內(nèi)；·PCF訪問的UDR屬于PCF所在的PLMN。5.3.3與EPC互通非漫游架構(gòu)3GPP規(guī)定了5G核心網(wǎng)與EPC非漫游互通時(shí)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖，如圖所示。圖表示5GC和EPC/E-UTRAN之間互通的非漫游架構(gòu)，N26接口是MME(MobilityManagementEntity，LTE核心網(wǎng)移動(dòng)性管理實(shí)體)和5GSAMF間的CN間接口，以實(shí)現(xiàn)EPC和NG核心網(wǎng)之間的互通，網(wǎng)絡(luò)中支持N26接口是互通的可選項(xiàng)。5GC和EPC/E-UTRAN之間互通可以由5GNF和EPC網(wǎng)元組合來實(shí)現(xiàn)，5G核心網(wǎng)和接口協(xié)議4.SDN05核桃AI5.4.1SDN定義軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SoftwareDefinedNetwork，SDN)是由美國(guó)斯坦福大學(xué)CLean

State研究組提出的一種新型網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新架構(gòu)，可通過軟件編程的形式定義和控制網(wǎng)絡(luò)，其控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面分離及開放性可編程的特點(diǎn)，被認(rèn)為是網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命，為新型互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究提供了新的實(shí)驗(yàn)途徑，也極大地推動(dòng)了下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。利用分層的思想，SDN將數(shù)據(jù)與控制相分離。在控制層，包括具有邏輯中心化和可編程的控制器，可掌握全局網(wǎng)絡(luò)信息，方便運(yùn)營(yíng)商和技術(shù)人員管理配置網(wǎng)絡(luò)和部署新協(xié)議等。在數(shù)據(jù)層僅提供簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，可以快速處理匹配的數(shù)據(jù)包，適應(yīng)流量日益增長(zhǎng)的需求。兩層之間采用開放的統(tǒng)一接口進(jìn)行交互。控制器通過標(biāo)準(zhǔn)接口向交換機(jī)下發(fā)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則，交換機(jī)僅需按照這些規(guī)則執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作即可。軟件定義網(wǎng)絡(luò)的思想是通過控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離，將網(wǎng)絡(luò)中交換設(shè)備的控制邏輯集中到一個(gè)計(jì)算設(shè)備上，為提升網(wǎng)絡(luò)管理配置能力帶來新的思路。此外，南北向和東西向的開放接口及可編程性，也使得網(wǎng)絡(luò)管理變得更加簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)和靈活。因此，SDN技術(shù)能夠有效降低設(shè)備負(fù)載，協(xié)助網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商更好地控制基礎(chǔ)設(shè)施，降低整體運(yùn)營(yíng)成本，成為了最具前途的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)框架之一。5.4.2SDN的架構(gòu)SDN的整體架構(gòu)由下到上(由南到北)分為轉(zhuǎn)發(fā)層、控制層和業(yè)務(wù)層，具體結(jié)構(gòu)如圖5-13所示。其中，轉(zhuǎn)發(fā)層由交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)通用硬件組成，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間通過不同規(guī)則形成的SDN數(shù)據(jù)通路連接；控制層包含了邏輯上為中心的SDN控制器，它掌握著全局網(wǎng)絡(luò)信息，負(fù)責(zé)各種轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則的控制；應(yīng)用層包含著各種基于SDN的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，用戶無需關(guān)心底層細(xì)節(jié)就可以編程、部署新應(yīng)用。具備以上特點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)都可以被認(rèn)為是一種廣義的SDN。有多個(gè)組織對(duì)SDN的架構(gòu)進(jìn)行了定義，其中ONF定義的架構(gòu)被廣泛接受。ONF(OpenNetworkingFoundation，開放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì))定義的架構(gòu)共由四個(gè)平面組成，即數(shù)據(jù)平面、控制平面、應(yīng)用平面以及右側(cè)的控制管理平面，各平面之間使用不同的接口協(xié)議進(jìn)行交互，如圖所示。1．?dāng)?shù)據(jù)平面2．控制平面3．應(yīng)用平面4．管理平面5．SDN控制-數(shù)據(jù)平面接口6．SDN北向接口5.4.2SDN的架構(gòu)5.4.3SDN的核心概念SDN的核心思想就是要分離控制平面與數(shù)據(jù)平面，并使用集中式的控制器來完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可編程任務(wù)，控制器通過北向接口和南向接口協(xié)議分別與上層應(yīng)用和下層轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備實(shí)現(xiàn)交互。正是這種集中式控制和數(shù)據(jù)控制分離(解耦)的特點(diǎn)使SDN具有了強(qiáng)大的可編程能力，這種強(qiáng)大的可編程性使網(wǎng)絡(luò)能夠真正地被軟件所定義，達(dá)到簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維、靈活管理調(diào)度的目標(biāo)，同時(shí)為了使SDN能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的部署，就需要通過東西向接口協(xié)議支持多控制器間的協(xié)同。1．SDN數(shù)控分離2．NF網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)抽象、分布狀態(tài)抽象和配置抽象3．網(wǎng)絡(luò)可編程5.4.4SDN優(yōu)缺點(diǎn)1．SDN的優(yōu)點(diǎn)(1)全局集中控制和分布高速轉(zhuǎn)發(fā)。(2)靈活可編程與性能的平衡。(3)開放性和IT化。2．SDN的缺點(diǎn)(1)可擴(kuò)展性問題。

(2)一致性問題。

(3)可用性問題。5.4.5OpenFlow1．OpenFlow概述要實(shí)現(xiàn)SDN，目前總體上有三種方式：基于專用接口的方案、基于疊加網(wǎng)絡(luò)的方案和基于開放協(xié)議的方案。基于專用接口的方案的實(shí)現(xiàn)思路是不改變傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制和工作方式，通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的操作系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上開發(fā)專用的API接口，管理人員可以通過API接口實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的統(tǒng)一配置管理和下發(fā)，改變?cè)刃枰慌_(tái)臺(tái)設(shè)備登錄配置的手工操作方式，同時(shí)這些接口也可以供用戶開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可編程。這類方案由目前主流的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商主導(dǎo)。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的虛擬化，使得多個(gè)邏輯上彼此隔離的網(wǎng)絡(luò)分區(qū)，以及多種異構(gòu)的虛擬網(wǎng)絡(luò)可以在同一共享網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上共存。該類方案的主要思想可被歸納為解耦、獨(dú)立、控制三個(gè)方面。5.4.5OpenFlow2．OpenFlow的組成OpenFlow網(wǎng)絡(luò)由OpenFlowSwitch(OpenFlow交換機(jī))、FlowVisor(網(wǎng)絡(luò)虛擬化層)和Controller(控制器)三部分組成，如圖所示。OpenFlow交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)層的轉(zhuǎn)發(fā)，F(xiàn)lowVisor對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行虛擬化，Controller對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中控制，實(shí)現(xiàn)控制層的功能。OpenFlowSwitch是整個(gè)OpenFlow網(wǎng)絡(luò)的核心部件，主要管理數(shù)據(jù)層的轉(zhuǎn)發(fā)。OpenFlowSwitch擁有一個(gè)FlowTable(流表)，它只按照流表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，流表的生成、維護(hù)和下發(fā)由外置的Controller來實(shí)現(xiàn)。OpenFlow1.0規(guī)范定義了包括輸入端口、MAC源地址、MAC目的地址、以太網(wǎng)類型、VLANID(虛擬局域網(wǎng)ID)、IP源地址、IP目的地址、IP端口、TCP源端口、TCP目的端口在內(nèi)的流表中的10個(gè)關(guān)鍵字。FlowVisor對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行虛擬化，F(xiàn)lowVisor是建立在OpenFlow協(xié)議上的網(wǎng)絡(luò)虛擬化工具。它將物理網(wǎng)絡(luò)劃分為不同的邏輯網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)虛網(wǎng)劃分。5.4.5OpenFlow3．OpenFlow與SDN在圖5-16所示SDN的架構(gòu)圖中，南向接口是控制層與轉(zhuǎn)發(fā)層之間的通信通道，是數(shù)據(jù)與控制分離類的協(xié)議接入SDN架構(gòu)的切入點(diǎn)，如果應(yīng)用了OpenFlow協(xié)議，就將以O(shè)penFlow的協(xié)議架構(gòu)進(jìn)行控制器與交換機(jī)之間的信息交互。5G核心網(wǎng)和接口協(xié)議5.NFV05核桃AI5.5.1NFV的產(chǎn)生背景91頁NFV(NetworkFunctionVirtualization，網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化)技術(shù)是為了解決現(xiàn)有專用通信設(shè)備的不足而產(chǎn)生的。通信行業(yè)為了追求設(shè)備的高可靠性、高性能，往往采用軟件和硬件結(jié)合的專用設(shè)備來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)網(wǎng)元與虛擬網(wǎng)元的區(qū)別如圖5-17所示。NFV將網(wǎng)絡(luò)功能軟件化，使其能夠運(yùn)行在標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器虛擬化軟件上，通用硬件安裝何種軟件，則設(shè)備就具有何種功能。5.5.2NFV的典型架構(gòu)NFV將服務(wù)器、交換機(jī)、路由器和存儲(chǔ)設(shè)備等許多類型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)建為一個(gè)DCN(DataCenterNetwork)，通過借用IT的虛擬化技術(shù)虛擬化形成VM(VirtualMachine，虛擬機(jī))，然后將傳統(tǒng)的CT業(yè)務(wù)部署到VM上。一個(gè)NFV的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)包括三部分：一是網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施(NFVI)，二是網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化管理及業(yè)務(wù)編排(MANO)，三是虛擬化的網(wǎng)絡(luò)功能模塊(VNFs)，三者是標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)中頂級(jí)的概念實(shí)體。如圖所示，在NFV架構(gòu)中，底層為具體物理設(shè)