NR 5G (2G-5G)通信核心网演进

2G核心网

2G核心网设备，及MSC（Mobile Switching Center），移动交换中心。
2G网络架构图：

2G组网中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。
MSC/VLR： VLR是一个功能实体，物理上VLR和MSC是同一个硬件设备，相当于一个设备实现了两个角色。
HLR/AUC也是如此，HLR和AUC物理合一。

2.5G核心网

GPRS 2.5G介于2G和3G之间
在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。

2.5G相对于2G核心网发生大变化，开始有PS核心网。
PS：Packet Switch，分组交换，包交换。

红色部分为PS交换
SGSN：Serving GPRS Support Node，服务GPRS支持节点
GGSN：Gateway GPRS Support Node，网关GPRS支持节点
SGSN和GGSN都是为了实现GPRS数据业务

3G核心网

3G基站，由RNC和NodeB组成。
3G阶段硬件平台进行彻底变革升级。
3G除了硬件变化和网元变化之外，还有两个思路变化：
1、 IP化
IP化是TCP/IP，以太网，相对于以前TDM电路（E1线中继电路），网线、光纤开始大量投入使用，设备的外部接口和内部通讯，都开始围绕IP地址和端口号进行。
2、分离
分离是网元设备的功能开始细化，不再是一个设备集成多个功能，而是拆分开，各司其事。
分离的第一步是承载和控制分离，在通信系统里面就是两个（平）面，用户面和控制面。

用户面，就是用户的实际业务数据，就是你的语音数据，视频流数据之类的。
而控制面，是为了管理数据走向的信令、命令。
这两个面，在通信设备内部，就相当于两个不同的系统， 2G时代，用户面和控制面没有明显分开。3G时代，把两个面进行了分离。

4G核心网

上一代的SGSN变成MME，GGSN变成SGW/PGW，也就演进成了4G核心网

4G LTE网络架构，相对于3G，基站里面的RNC没有了，为了实现扁平化，功能一部分给了核心网，一部分给了eNodeB
MME：Mobility Management Entity，移动管理实体
SGW：Serving Gateway，服务网关
PGW：PDN Gateway，PDN网关
演进到4G核心网之前，硬件平台也提前升级了。
华为的USN系列，开始启用ATCA/ETCA平台（后来MME就用了它），还有UGW平台（后面PGW和SGW用了它，PGW和SGW物理上是一体的）。
在3G到4G的过程中，IMS出现了，取代传统CS（也就是MSC那些），提供更强大的多媒体服务（语音、图片短信、视频电话等）。IMS，使用的也主要是ATCA平台。
4G虚拟化时代，虚拟化是指网元功能虚拟化（Network Function Virtualization，NFV），就是硬件上直接采用HP、IBM等IT厂家的x86平台通用服务器（目前以刀片服务器为主，节约空间，也够用）。

5G核心网

5G核心网采用的是SBA架构（Service Based Architecture，即基于服务的架构）
SBA架构，基于云原生构架设计，借鉴了IT领域的“微服务”理念，把原来具有多个功能的整体，分拆为多个具有独自功能的个体。
每个个体，实现自己的微服务，这样的变化，会有一个明显的外部表现，就是网元大量增加了。

红色虚线内为5G核心网除了UPF之外，都是控制面

这些网元看上去很多，实际上，硬件都是在虚拟化平台里面虚拟出来的。这样一来，非常容易扩容、缩容，也非常容易升级、割接，相互之间不会造成太大影响（核心网工程师的福音）。

5G核心网就是模块化、软件化。
5G核心网之所以要模块化的主要原因是因为“切片”，5G是一个一统的网络，应对所有用户，设计之初，就需要它应对各种需求，既然网络用途不同，那么就需要拆分成模块，灵活组队，才能应对。

例如，在低时延的场景中（例如自动驾驶），核心网的部分功能，就要更靠近用户，放在基站那边，这就是“下沉”。

部分核心网功能，“下沉”到了MEC，下沉不仅可以保证“低时延”，更能够节约成本。