Die 5G Core (5GC)-Lösung ist eine wichtige Architekturkomponente in 5G-Netzwerken und stellt die Kernnetzwerkfunktionen bereit, die zur Unterstützung der erweiterten Fähigkeiten und Dienste der drahtlosen Technologie der fünften Generation erforderlich sind. Es stellt eine bedeutende Weiterentwicklung gegenüber früheren Generationen dar und führt eine flexiblere, serviceorientiertere und Cloud-native Architektur ein. Der 5G Core ist darauf ausgelegt, die unterschiedlichen Anforderungen verschiedener Anwendungsfälle zu erfüllen, die von Enhanced Mobile Broadband (eMBB) über ultrazuverlässige Low-Latency-Kommunikation (URLLC) bis hin zu Massive Machine-Type Communication (mMTC) reichen.
Hier sind die Hauptkomponenten und Funktionalitäten der 5G Core-Lösung:
- Servicebasierte Architektur (SBA): Der 5G-Kern verwendet eine servicebasierte Architektur und legt dabei Wert auf modulare und unabhängige Netzwerkfunktionen, die über klar definierte Serviceschnittstellen kommunizieren. Dieser Ansatz erhöht die Flexibilität, Skalierbarkeit und die Möglichkeit, Dienste unabhängig bereitzustellen und zu aktualisieren.
- Netzwerkfunktionsvirtualisierung (NFV): Der 5G Core nutzt NFV-Prinzipien und ermöglicht die Implementierung von Netzwerkfunktionen als Softwareanwendungen, die auf Allzweckhardware ausgeführt werden. Diese Virtualisierung ermöglicht eine effizientere Ressourcennutzung, Skalierbarkeit und die Möglichkeit, neue Dienste schnell bereitzustellen.
- Trennung von Steuerungs- und Benutzerebene (CUPS): Die 5GC führt eine klare Trennung zwischen den Funktionen der Steuerungsebene und der Benutzerebene ein. Diese Trennung verbessert die Skalierbarkeit und Flexibilität und ermöglicht es Betreibern, die Ressourcenzuweisung zu optimieren und den Netzwerkverkehr effizienter zu verwalten.
- Sitzungsverwaltung: Der 5G-Kern umfasst Funktionen für die Sitzungsverwaltung, wie z. B. die Sitzungsverwaltungsfunktion (SMF), die für die Steuerung und Verwaltung von Ressourcen auf Benutzerebene während Datensitzungen verantwortlich ist. Dies unterstützt die Bereitstellung hochwertiger Dienste mit geringer Latenz.
- Zugriffs- und Mobilitätsverwaltungsfunktion (AMF): Die AMF übernimmt Funktionen im Zusammenhang mit der Geräteregistrierung, Mobilitätsverwaltung und Authentifizierung. Es spielt eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung nahtloser Konnektivität und Übergaben, wenn sich Geräte innerhalb des Netzwerks bewegen.
- Benutzerauthentifizierungs- und Autorisierungsfunktion (UAAF): Die UAAF ist für die Benutzerauthentifizierung und -autorisierung verantwortlich und gewährleistet den sicheren Zugriff auf das Netzwerk und die Dienste, indem sie verschiedene Authentifizierungsmethoden unterstützt.
- Network Exposure Function (NEF): Die NEF ermöglicht externen Anwendungen den Zugriff auf bestimmte Netzwerkfunktionen und -dienste und fördert so eine offenere und programmierbarere Architektur. Dies erleichtert die Entwicklung innovativer Anwendungen und Dienste von Drittanbietern.
- Unified Data Management (UDM): Das UDM verwaltet benutzerbezogene Informationen, einschließlich Abonnementdaten und Authentifizierungsdaten. Es gewährleistet eine genaue Benutzeridentifizierung und eine personalisierte Servicebereitstellung.
- Policy Control Function (PCF): Die PCF ist für die Definition und Durchsetzung von Richtlinien in Bezug auf Servicequalität, Ressourcenzuweisung und Benutzerzugriffskontrolle verantwortlich. Es spielt eine entscheidende Rolle bei der Optimierung von Netzwerkressourcen und der Einhaltung von Service-Level-Agreements.
- Network Slicing: 5G Core unterstützt Network Slicing und ermöglicht so die Erstellung virtualisierter End-to-End-Netzwerke, die auf bestimmte Anwendungsfälle oder Branchen zugeschnitten sind. Network Slicing ermöglicht die effiziente Zuweisung von Ressourcen und die Anpassung von Diensten basierend auf individuellen Anforderungen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die 5G Core-Lösung das Rückgrat von 5G-Netzwerken bildet und eine flexible und skalierbare Architektur zur Unterstützung einer Vielzahl von Diensten und Anwendungsfällen bietet. Sein servicebasiertes, Cloud-natives Design sowie die Virtualisierung und Trennung von Steuerungs- und Benutzerebene positionieren 5G Core als Schlüsselfaktor für die vielfältige und sich entwickelnde Landschaft von 5G-Anwendungen.