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AGF–融合有线的5G接入网关

一、什么是AGF?它是5G(NR)的接入网关功能(Access Gateway Function的英文缩写)是由BBF(宽带论坛)、GSMA3GPP联合倡议的结果;其中:BBF在技术报告TR-456中指定了AGF功能要求,而3GPP在技术规范TS 23.316给出了配套文档详细介绍了5G系统对无线和有线融合(WWC)接入支持。3GPP在标准中将此组件称为有线接入网关功能(W-AGF)中不仅涵盖BBF定义WWC架构,还有CableLabs (WR-TR-5WWC-ARCH)。

二、有线宽带融合 AFG采用支持固定和无线接入的通用核心基础设施可使大多数运营商受益,他们正在积极吸收这些以前不同网络的资源和资产。随着5G(NR)的出现,固定无线接入(FWA)将在最后一公里日益补充甚至取代铜缆替代方案。从BBF的角度来看AGF是其针对以ATM为中心的宽带远程接入服务器(BRAS)和基于以太网的宽带网络网关(BNG)的技术和部署规范的演进;这些设备主要负责在宽带有线接入网络中提供订户身份验证、授权和计费 (AAA) 以及流量管理。

三、功能特色接入网关功能为固定网络(FN)和5G住宅网关(RG)提供 AAA服务以及分层流量整形和监管,这些网关由通用5G核心(5GC)内的标准3GPP用户平面功能(UPF)提供服务。虽然策略和用户数据库是当今有线宽带网络中不同的网元,但采用5G基于服务的架构(SBA)可实现策略控制功能(PCF)和身份验证服务器功能(AUSF)等资源在移动设备之间共享固定无线和有线接入网络,还可以轻松支持共享支持基础设施如用于提供丰富多媒体服务的IP多媒体子系统(IMS)。

图1.5G有线无线融合接入网关功能(AGF)

四、AGF中QOS考虑到每种接入技术的不同和可变特征,这种方法保证了标准化服务和服务级别协议(SLA)可以应用于所有用户以及当各个用户通过不同接入技术进行连接时。TS 23.501定义的3GPP QoS模型应用于整个AGF就像它是一个接入网络一样。当AGF从5G核心接收到QoS配置文件并请求专用资源以支持特定协议数据单元(PDU)会话时会映射到AGF的用户平面级QoS。与往常一样每个QoS流均由QoS流标识符(QFI)标识。

五、CUPS支持AGF支持现代控制面和用户面分离(CUPS)理念,由两个功能组件组成。AGF-CP处理控制平面数据将N1/N2接口暴露给AMF,而AGF-UP负责将N3接口的用户平面流量处理给UPF。AGF CUPS的详细信息可在补充的BBF WT/TR-458规范中找到。5G接口N1、N2和N3是AGF实施强制性要求以及有线接入网络(wAN)的V(或Va)接口,在BBF的TR-178-多业务宽带网络架构和节点中定义要求。有线接入网络元件可以包括数字用户线路接入复用器(DSLAM)和光线路终端(OLT)。TR-456还允许将 UPF功能与AGF相结合从而扩展所需的接口数量,包括N4、N6和N9。这可以比作3GPP TS 23.501中概述的中级UPF(I-UPF)边缘聚合器。

六、其他关键功能包括基于通过PPPoE、DHCPv4选项82或DHCPv6选项18提取的用户标识和身份验证信息构建隐藏订阅永久标识符(SUPI)或订阅隐藏标识符(SUCI)的能力。SUCI注册请求源自 这些协议被转发到5G接入和移动管理功能(AMF),然后代理到AUSF及其支持用户数据管理(UDM)服务器。

AMF的选择按照3GPP TS 23.501执行;;AGF也参与5G网络切片,因此在RG初始注册期间也必须使用网络切片选择辅助信息(NSSAI)来进行AMF选择。在AGF和UPF组合的情况下,AMF将AGF身份参数中继到会话管理功能(SMF)使SMF能够确定会话是否使用集成的UPF和内部N3接口;SBA的网络资源功能(NRF)有助于这一发现过程。

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