1.2.2 5G 主要网元功能
5G 系统由接入网（AN）和核心网（5GC）组成。AN 与5GC 的主要功能如图1-12所示。
图1-12 AN 与5GC 的主要功能
下面主要对UPF（User Plane Function，用户面功能）、SMF（Session Management Function，会话管理功能）、AMF（Access and Mobility Management Function，接入和移动性管理功能）和gNB/NG-eNB 的功能进行描述。
（1）UPF
在UPF 的单个实例中可以支持部分或全部UPF 功能：
gNodeB 间切换的本地移动锚点（使用时）；
连接到移动通信网络的外部PDU（Packet Data Unit，分组数据单元）会话点；
基于N 接口切换过程中，数据分组路由与转发；
数据分组检查和用户面部分的策略计费；
合法的监听拦截（集合）；
流量使用情况报告；
Uplink 支持路由流量到一个数据网络；
分支点以支持多类的PDU 会话；
对用户平面的QoS 处理，例如包过滤、门控、UL/DL 速率执行；
Uplink 流量验证（SDF 到QoS 流映射）；
对上下行链路上传输的数据分组进行标记；
下行数据分组缓冲和下行数据通知触发；
将一个或多个“结束标记”发送和转发到源NG-RAN 节点；
ARP 代理和/ 或以太网PDU 的IPv6 NS（Neighbor Solicitation，邻居请求）代理。UPF 通过提供与请求中发送的IP 地址相对应的MAC 地址来响应ARP（Address Resolution
Protocol，地址解析协议）和/ 或IPv6 邻居请求。
（2）SMF
在SMF 的单个实例中可以支持部分或全部SMF 功能：
会话的建立、修改、删除；
包括UPF 和AN 节点之间的通道维护；
UE IP 地址的分配和管理；
DHCPv4（服务器和客户端）和DHCPv6（服务器和客户端）功能；
选择控制用户面功能；
QoS 的策略与控制，终止策略控制；
合法监听；
下行数据的通知；
ARP 代理和/ 或以太网PDU 的IPv6 邻居请求代理。SMF 通过提供与请求中发送的
IP 地址相对应的MAC 地址来响应ARP 和/ 或IPv6 邻居请求代理；
配置UPF 的流量控制，将流量路由到正确的目的地；
收费数据收集和支持计费接口，控制和协调UPF 的收费数据收集；
终止NAS-SM 消息；
特定SM 信息的发起者，通过AMF N2 将信息发送到AN；
确定会话的SSC 模式；
漫游功能：处理本地实施以应用QoS SLA（VPLMN），计费数据收集和计费接口（VPLMN），合法拦截（在SM 事件的VPLMN 和LI 系统的接口），支持与外部DN 的交互，以便通过外部DN 传输PDU 会话授权/ 认证的信令。
（3）AMF
在AMF 的单个实例中可以支持部分或全部AMF 功能：
NAS（Non-Access Stratum，非接入层）信令的加密和完整性保护；
终止运行RAN 网络接口（N2）；
注册管理；
连接管理；
NAS 移动性管理；
可达性管理；
合法截取/ 监听（用于AMF 事件和LI 系统的接口）；
为在UE 和SMF 之间的SM 消息提供传输；
路由SM 消息的透明代理；
访问验证；
在UE 和SMF 之间提供SMS 消息的传输；
用户鉴权及密钥管理；
承载管理功能，包括专用承载建立过程；
安全锚定功能（AF）；
监管服务的定位服务管理；
为UE 和LMF 之间以及RAN 和LMF 之间的位置服务消息提供传输；
用于与EPS 互通的EPS 承载ID 分配；
UE 移动事件通知；
支持N2 接口与N3IWF。在该接口上，可以不应用通过3GPP 接入定义的一些信息（如3GPP 小区标识）和过程（如切换），并且可以应用不适用于3GPP 接入的非3GPP 接入特定信息；
通过N3IWF 上的UE 支持NAS 信令；
支持通过N3IWF 连接的UE 认证；
管理通过非3GPP 接入连接或通过3GPP 和非3GPP 同时连接的UE 的移动性，认证和单独的安全上下文状态；
支持协调的RM 管理上下文，该上下文对3GPP 和非3GPP 访问均有效；
支持针对UE 的专用CM 管理上下文，用于通过非3GPP 接入进行连接。
（4）gNB/NG-eNB
无线资源管理相关功能：无线承载控制，无线接入控制，连接移动性控制，上行链路和下行链路中UE 的动态资源分配（调度）；
数据的IP 头压缩，加密和完整性保护；
当UE 提供的信息不包括指向AMF 的路由信息时，基站向该UE 提供指向AMF 的路由信息；
将用户平面数据路由到UPF；
提供控制平面信息给AMF 的路由；
连接和释放；
寻呼消息的调度和传输；
广播消息的调度和传输；
移动性和调度的测量和测量报告配置；
对上行链路中的传输数据分组进行标记；
会话管理；
QoS 流量管理和无线数据承载的映射；
支持处于RRC_INACTIVE 状态的UE；
NAS 消息的分发功能；
无线接入网络共享；
双连接；
支持NR 和E-UTRA 之间的连接。
