核心网 主要网络类型 典型组网图 1 CDMA PS分组域典型组网 2 GSM/UMTS CS电路域典型组网 3 GSM/UMTS PS分组域典型组网 4 IMS典型组网(含NGN) 5 EPC典型组网
小枣君今天有一个意见要给到大家—— 如果可以选择的话,千万别选核心网! 作为一个干了10年核心网的老司机, 小枣君今天就来告诉你,核心网到!底!有!多!坑! ? 首先,核心网实在是太难了! 尼玛5G都快来了,2G都还没退网啊!我混口饭吃而已,一口气要学2G、3G、4G、5G,N项全能了啊! 手机一会儿4G跳2G,一会儿2G跳3G,一会儿3G跳4G,切换场景都数不过来了,无力吐槽了有木有? ? 谁告诉我5G开通简单的?你站出来我保证不打死你! 核心网这么难,你觉得待遇肯定比别人高? 做梦! 核心网是出了名的清水衙门。。。签合同,卖设备,从来都是无线设备卖钱,核心网设备搭配赠送。。。说白了,核心网就是赠品啊。。。 核心网工程师位于通信行业鄙视链的最顶端,那是绝对有资格牛逼的啊。。。 ? ? 核心网工程师,都是值得嫁的男人。
NSA,是指无线侧4G基站和5G基站并存,核心网采用4G核心网或5G核心网的组网架构。而SA,是指无线侧采用5G基站,核心网采用5G核心网的组网架构。 ? NSA和SA最大的区别,就在于核心网是不是5G核心网。那么,5G核心网到底有什么特别之处呢? 必须要说,5G核心网相比4G核心网,变化是颠覆性的。从硬件平台到软件架构,全部发生了根本性的变化。 MEC与5G核心网 在安全构架上,5G核心网也比4G EPC更有优势。5G核心网具有更强的加密算法,更安全的隐私加密,更安全的网间互联和更安全的用户数据,可全面实现网络安全防护。 对于运营商来说,广阔的2B市场大门就算是真正打开了。运营商所期望的新业务增长点,也极有可能会出现。 该项目建成后,将成全球最大的5G SA核心网商用网络。 中国电信的集采,是对全国31省市的5G核心网主设备进行集中招标,满足相关5G业务需求。
大家好,今天我们来说说核心网。 ? 长期关注小枣君的朋友们一定知道,我是一个典型的“核心网恐惧症”患者。一直以来,我都在给大家灌输一个思想,那就是—— ? 而实际上,我是一个正儿八经、根正苗红的核心网工程师——我在Z司工作了整整十一年,一直都隶属于核心网部门。 ? 核心网的英文叫Core Network(核心网络),简称CN,嗯,没错,和我们伟大祖国的英文简称是一样的。 接入网变了,核心网也要跟着变,于是有了无线核心网。 再再后来,有了2G,3G,4G。 每一代通信标准,每一项具体制式,都有属于自己的网络架构,自己的硬件平台,自己的网元,自己的设备。 ? 不过和无线相比,核心网有一点优势,就是KPI指标。无线非常关注指标,而核心网对指标其实并不是特别care。
上期,我给大家解释了一下,为什么核心网被称为通信里面最难的产品(文章链接),获得了广泛的共鸣。 今天,我会具体介绍一下,从2G到5G,核心网的发展演进过程,以及其中的思路。 尤其会重点说一说,马上进入5G时代了,我们的核心网究竟会变成什么样子。 ? 首先我们从2G开始说起吧。 当年小枣君刚刚入职的时候,学习的就是2G核心网。 那时候的核心网设备,是这样的: ? 中兴2G核心网设备 大大宽宽的机柜,有好几层机框,然后每层机框插了很多的单板。单板很薄很轻,面板是塑料的,很容易坏。 ? 2G网络架构 可以看出来,组网非常简单,MSC就是核心网的最主要设备。HLR、EIR和用户身份有关,用于鉴权。 是的没错,2G和3G之间,还有一个2.5G——就是GPRS。 在之前2G只能打电话发短信的基础上,有了GPRS,就开始有了数据(上网)业务。 ? 于是,核心网有了大变化,开始有了PS核心网。
概述 演进分组核心(EPC)在4G LTE中起着关键作用,5GC是由3GPP定义的新的5G核心网络(5GC)。与前几代不同,5G部署既可以使用现有的EPC,也可以使用5GC。 2. 5G独立组网 图1.部署5GC和gNodeB的新独立5G网络(Option 2)。 在5G SA模式下使用5GC部署5G“新无线(NR)”被称为“(Option 2)”,如图1所示。 图2描绘了具有双重连接的Option 3,其在UE上同时提供LTE和NR无线接入,并支持基于LTE的NSA架构。此迁移路径的优点在于早期的5G部署不需要5GC。 当部署5GC时,升级到Option 7将会很顺利,它可能提供比SA Option 2更好的性能。但是,如果SA Option 2部署成为主流,那么迁移到Option 7可能就没有必要了。 SA和NSA 5G NR在全国范围内部署(Option 2和4)。 随着5G NR部署的成熟,gNodeB将取代SA部署方案中的原有的LTE eNodeB(Option 2)。
本文将对5G核心网进行全面介绍,从核心网网络构架→核心网基本概念→5G核心网流程介绍,关于AMF、SMF、UPF、UDM、AUSF、NSSF等都进行了详细介绍,认真读完,可全面掌握“5G核心网基础知识” 核心网网络构架 (点击可查看看大图) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 核心网基本概念 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 5G核心网基本流程介绍 ? ? ? ? ?
现网2/3/4/5G共存,也加剧了无线工程师的学习和工作难度,需要应对的情况非常复杂。 我个人认为,单纯从技术原理的角度来看,无线比传输、核心网难得多。 接下来,我们说说核心网。 小枣君搞了10多年的核心网,对这个东西实在是既爱又恨。 当年,核心网被公认为是公司所有产品里最难的。 这个难,并不是指技术原理,而是项目交付。 作为核心网工程师,不仅要懂核心网的整体架构,还要懂无数种核心网设备的硬件和软件知识,知道如何进行调试、安装和对接测试。 核心网的网元多、设备多,所以网络架构特别复杂。 核心网机房一般位于城市,不需要频繁去偏远地区,不用颠沛流离。 差点忘了说了,核心网产品虽多,但是不走量,不赚钱,有时候甚至是白送。所以,核心网工程师的精神地位很高,物质地位很低。 (相比之下,核心网都是专有协议、专有接口,难度更大。虽然现在5G也改简单了,但2/3/4G还在,痛苦依旧。) 传输工程师的外部工作条件,比较苦逼。 首先,他们的工作环境,有时候和无线一样差。
那么,作为移动通信网络的另一个关键环节——核心网,是否会有新的变化呢?它也会给我们带来惊喜吗? █ 从2G到5G,“江湖大佬”的地位变迁 熟悉小枣君的读者都知道,小枣君是一个核心网出身的工程师。 从2006年入行通信开始,就和核心网结下了不解之缘。 当年的核心网,正处于固网、2G/3G时代,是真正的“江湖大佬”。 十多年的时间,随着移动网络从2G走向了5G,我亲眼见证了核心网的技术演进与架构变迁。 早期的核心网,是封闭和耦合的,采用的都是设备商的专有硬件、封闭架构。 2G/3G时代,核心网逐渐以“CT+IP”技术为基础,实现了媒体面和控制面的分离,以及全IP化。分组域崛起,电路域势弱,紧接着又出现IMS域。 到了4G/5G时代,变化更加剧烈。 2、网络本身的能力,真的已经到极限了吗? 3、当前的网络,交付给客户,他们能驾驭得住吗? 说白了,移动通信的定位,是服务于连接。
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网络侧通常也直接称为核心网侧,由各种功能的核心网设备组成。 一直以来,鲜枣课堂的文章内容主要是在无线侧上。但是,其实小枣君是一个有十多年经验的核心网老司机啊。 之所以我很少介绍核心网,就是因为这个玩意实在是太TMD难了。。。作为知识普及的公众号,要深入浅出讲清楚核心网,还不如掐死我。 不信?随便扔个组网图你感受一下: ? 2G网络是简单的,可是,后来又建了3G、4G,马上又要来5G,这么多网络并不是马上就完成交接的,而是会长期并存。多种网络并存,势必导致网络规模的庞大和复杂。
我们在追求5G应用创新的同时,背后基础设施的保障往往会获得较少的关注度,这次的新闻也让笔者对5G核心网(5GC)产生了兴趣,究竟5G核心网的该由谁来“守护”? 正值云杉网络发布其面向5G核心网的网络功能服务监控方案,笔者有幸采访了云杉网络COO来源先生,进一步探寻5G核心网的“守护”历程。 ? 在5G网络发展初期,不可避免会出现2/3/4G核心网与5G核心网并存,用户在进行4G与5G网络互操作时,会在两个核心网之间发生切换,很难保持业务连续性。 ,保障核心网稳定运行。 云杉网络5G核心网监控方案 “DeepFlow 5GC方案是一款面向5G核心网,基于对服务NFS间的通信访问流量进行获取分析,以保障核心网稳定运行的软件产品。
更简单来说,是核心网从2G到5G的完整架构图。它展示了几乎所有的网元,以及网元之间的接口和协议。 废话不多说,直接网盘分享给大家: https://pan.baidu.com/s/1aQRgKkJ2W_zn3lvAWTLG1Q 提取码:1314 █ 一个关于5G核心网的问题 另外,昨天有一个读者问了我一个问题 :为什么中国移动要把toC和toB的5G核心网分开建设? 每个资源池负责若干个省份,实际上就是5G核心网网元的物理载体。 网络云资源池(主要供应商是华为、中兴、浪潮、新华三、荣联等) 在发展5G业务的过程中,现网手机用户业务是分布上云的。 实际上,toB 5G核心网,和toC 5G核心网,都在一个资源池上。也就是说,物理上,是在一起的。 toB和toC的5G核心网虚拟化网元,为什么不共用呢?
[导读] 本文为你介绍信令与信令网的含义、结构、信令方式,信令网的划分、性能指标、编码方式、信令的三层结构等。
文中涉及的缩略语: EPC(Evolved Packet Core,演进的分组核心网) NF(Network Function,网络功能) NF Service(Network Function Service
本期我们将介绍一款备受关注的开源核心网软件,是一款基于5G标准的开源核心网软件,包含一系列软件组件和网络功能,实现 4G / 5G NSA 和 5G SA 核心功能,旨在为运营商和企业提供一个灵活、可靠的解决方案 5G SA组网概念注释 5G独立组网是指完全新建一张新的5G网络,从基站、传输链路及核心网全部独立于4G网络新建。 5G独立组网模式下的协议开发、网络规划、核心网部署、网络内外互联互通等所面临的技术挑战将全面超越3G和4G网络。 5G独立组网模式在3GPP TSG-RAN第72次全体大会上共提出了4个选项,分别为选项1、选项2、选项5、选项6,非独立组网模式下每一个系列均只有一个选项 该软件采用了现代化的架构和设计理念,包括模块化设计 这些功能可以帮助用户构建一个完整的5G核心网络,并支持多种应用场景,如增强移动宽带、物联网和边缘计算等。
一、5G核心网网元服务 在介绍检测机制之前,首先明确下我们要检测的目标:5G核心网网元服务。 3GPP TS 23.501[2]将网元之间的交互集定义为服务。 三、全流量分析的挑战 3.1协议多样性 图2,图3分别展示了5G核心网控制面协议栈与用户面协议栈。 图5 UE上下文参数结构 四、HTTP2流量分析 鉴于已有的威胁分析工作是基于HTTP2协议的,本节将针对HTTP2协议,进行异常流量分析。 图6 核心网对UE鉴权的网元序列 其次,核心网对UE鉴权过程中所使用的请求方式和接口为 ? 图7 核心网对UE鉴权的API信息 此外,核心网对UE鉴权过程中所传递的参数为 ? 图8 核心网对UE鉴权的请求参数 最后,核心网对UE鉴权过程所返回的参数为 ?
核心网,是整个通信网络的大脑,是不可或缺的重要组成部分。 网络的管理控制、鉴权认证等关键功能,主要由核心网负责。核心网的能力是否强大,直接影响了整个网络的性能表现。 采用微服务架构之后,5G核心网的效率有了大幅的提升,部署效率可以提升30%,运维效率提升40%,这是相比4G核心网的一个巨大的优势。 ? 5G核心网,离不开高效、强劲的云基础设施 除了控制功能之外,5G核心网的一个最重要指标是转发效率。 5G核心网需要将来自无线接入网的用户数据,转发到互联网。 5G网络庞大的流量,全部都要经过5G核心网。而具体负责转发的网元,就是UPF。 ? UPF是5G核心网性能的关键 所以说,UPF的性能优劣,直接决定了整个5G核心网的性能,甚至整个5G网络的性能。 比例大概是1:2。 ? 如果网卡引入了DDP的技术,那么,它可以根据需求下载一些User Profile(用户配置文件),然后根据用户的IP地址作为索引,进行分发工作。
5G核心网向云原生演进 目前,5G核心网的设计都是基于NFV虚拟化架构,由VNF(虚拟网络功能)组成。VNF是构建在通用硬件上的软件包,是在虚拟环境中运行的网络功能。 为满足5G应用场景大带宽和低时延的特性要求,5G核心网的用户面在部署时不仅要下沉到边缘或区域数据中心以减少传输时延,而且还要大幅减少用户面报文的转发时延,VNF(虚拟网络功能)已经无法快速需求。 用于 5G 核心网的 DPU/SmartNIC 下图是关于“您的组织是否希望在其 5G 核心用户平面中广泛使用硬件加速( DPU/SmartNIC)?”的用户调查结果。 虽然DPU/SmartNIC硬件加速在 5G 核心网中具有一定优势,但业界一度对核心网 NFV 的用户面是否需要使用硬件加速持怀疑态度。 因此,总体来看,运营商对5G核心网用户面的硬件加速存在兴趣,但目前形势尚不明确。
作为整个网络的控制中心,核心网的作用和功能非常庞大且复杂——所有用户的数据,存放在核心网;所有用户的权限,都由核心网控制;所有用户的开机关机停机,也都是核心网在负责;用户之间的通话,由核心网负责接续;用户使用数据业务上网 2G时代,核心网主要包括MSC和HLR两个网元(网络单元、节点)。 MSC,就是Mobile Switching Center,移动交换中心。它是当时核心网的最主要设备。 2G网络架构 注意:VLR是一个功能实体,但是物理上和MSC是同一个硬件设备,所以画在一起。HLR/AUC也是如此,AUC是Authentication Center(鉴权中心)。 2G时代,我们只能打电话发短信,并不能上网。MSC这样的网元设备,我们称之为CS电路域(Circuit Switched,电路交换)核心网设备。 这家公司是一家移动通信整体解决方案提供商,主要产品是2G/3G/4G基于虚拟化技术的低成本低功耗的小型核心网。