Das 5G-Kernnetz, auch bekannt als 5GC, besteht aus mehreren Schlüsselkomponenten, die zusammenarbeiten, um die erweiterten Funktionen von 5G zu ermöglichen. Diese Komponenten bilden zusammen eine flexible und skalierbare Architektur zur Unterstützung einer Vielzahl von Diensten und Anwendungen. Hier sind die Hauptkomponenten des 5G-Kerns:
- AMF (Access and Mobility Management Function): Das AMF verwaltet die Mobilität von Benutzergeräten innerhalb des 5G-Netzwerks. Es übernimmt Funktionen wie Benutzerregistrierung, Sitzungsverwaltung und Übergaben zwischen verschiedenen Netzwerkknoten.
- SMF (Sitzungsverwaltungsfunktion): Die SMF ist für die Verwaltung sitzungsbezogener Informationen und Richtlinien verantwortlich. Es spielt eine entscheidende Rolle beim Einrichten und Freigeben von Datensitzungen sowie bei der Durchsetzung von Quality of Service (QoS)-Richtlinien für verschiedene Dienste.
- UPF (User Plane Function): Die UPF verwaltet den Benutzerdatenverkehr, einschließlich Paketrouting, Weiterleitung und Kapselung/Entkapselung. Es gewährleistet eine effiziente Datenübertragung zwischen dem Benutzergerät (UE) und dem externen Datennetzwerk.
- UDM (Unified Data Management): Das UDM ist für die Verwaltung von Benutzerdaten und die Authentifizierung verantwortlich. Es speichert Benutzerabonnementinformationen, Authentifizierungsdaten und andere benutzerbezogene Daten.
- PCF (Policy Control Function): Die PCF ist für die Definition und Durchsetzung von Richtlinien im Zusammenhang mit QoS, Verkehrssteuerung und Netzwerk-Slicing verantwortlich. Es stellt sicher, dass die Netzwerkressourcen basierend auf den spezifischen Anforderungen verschiedener Dienste effizient zugewiesen werden.
- AUSF (Authentifizierungsserverfunktion): Der AUSF führt Authentifizierungs- und Autorisierungsfunktionen aus. Es überprüft die Identität des Benutzergeräts (UE) und autorisiert den Zugriff auf das 5G-Netzwerk.
- NEF (Network Exposure Function): Die NEF bietet eine standardisierte Schnittstelle für externe Anwendungen für den Zugriff auf Netzwerkinformationen und -dienste. Es ermöglicht Anwendungen von Drittanbietern die Interaktion mit dem 5G-Kernnetz und fördert so Innovationen und die Entwicklung neuer Dienste.
- NRF (NF Repository Function): Das NRF verwaltet Informationen über die im 5G-Kern verfügbaren Netzwerkfunktionen. Es hilft bei der Entdeckung und Auswahl geeigneter Netzwerkfunktionen während der Einrichtung von Diensten.
- NSSF (Network Slice Selection Function): Die NSSF ist für die Auswahl und Verwaltung von Netzwerk-Slices basierend auf den spezifischen Anforderungen verschiedener Dienste verantwortlich. Es spielt eine entscheidende Rolle bei der Implementierung von Network Slicing, einem Schlüsselmerkmal von 5G.
- AF (Anwendungsfunktion): Die AF interagiert mit dem 5G-Kern, um bestimmte Dienste und Anwendungen zu ermöglichen. Es stellt dienstspezifische Informationen und Anforderungen für die Netzwerkfunktionen bereit und trägt so zur Anpassung von Diensten bei.
- SMF (Session Management Function): Zusätzlich zu seiner Rolle bei der Sitzungsverwaltung spielt die SMF auch eine entscheidende Rolle bei der Mobilitätsverwaltung, indem sie nahtlose Übergaben und Kontinuität der Kommunikation gewährleistet, wenn sich Benutzergeräte innerhalb des Netzwerks bewegen.
Diese Komponenten arbeiten verteilt und miteinander verbunden zusammen, um die erweiterten Funktionen von 5G bereitzustellen, darunter niedrige Latenz, hohe Datenraten, Network Slicing und Unterstützung für eine große Anzahl verbundener Geräte. Die Flexibilität und Modularität der 5G-Kernarchitektur tragen zu ihrer Anpassungsfähigkeit an verschiedene Anwendungsfälle und Serviceanforderungen bei.