5G系统架构采用原生云化设计思路，可基于开放硬件平台组建，网络功能虚拟化（Network Function Virtualization，NFV）是实现5G系统云化组网的关键技术。虚拟化给核心网带来了很多好处，比如非常容易扩容、缩容、升级、割接，可以大大节约资源，降低维护难度和成本，为核心网设备的小型化、轻量化提供了可能。轻量化核心网可广泛应用于中小型电信运营商、政企专网用户、高校和科研院所、抢险救灾、应急保障等。 

产品特点

●  可扩展性设计

5GC融合核心网产品可采用小型化的服务器，适用于有空间限制的生产环境，比如矿井，移动操作平台等。

5GC和IMS系统全可以合设在一台通用的X86和ARM平台服务器，轻量化的容量设计可满足绝大部分政企专网的需求，具备高性价比和资源高效利用。

●  虚拟化设计

因为采用云生化设计，融合5G核心网支持各种虚拟化、云化部署方案。5GC融合核心网轻量化方案主要得益软件架构设计与硬件无强制关联性，软件可以虚拟化部署，从而可以将中低容量5G系统的多个网元通过虚拟化部署在同一硬件通用服务器上，实现5GC融合核心网的轻量化。正是5G核心网的轻量化的实现使得5G在行业应用部署变得可能。小型5G核心网虚拟化方案详见下图：

5GC融合核心网网元虚拟化部署

通过本地虚拟化方案将5G核心网网元及网管统一部署在一台1U通用服务器上，使系统紧凑轻量化。

●  标准化接口

5GC融合核心网遵循3GPP标准，实现软件全标准网元及接口，提供全功能特性和第三方设备的对接。

●  4G/5G融合

5GC融合核心网融合了4G核心网功能，支持统一管理4G 5G基站的接入，4G /5G业务互联互通。

●  可靠性和可用性

冗余设计：支持1+1主备容灾设计，保证系统的不间断运行，系统具有软件、硬件故障在线恢复的能力。

指标要求：可靠性和可用性指标要求： 典型配置系统高可用度HA ≥ 99.999% 平均故障修复时间MTTR ≤0.5h

平台功能

●  5GC架构

实现了以下5G网络节点（网元），包括：

     ü AMF：Access and Mobility Management Function，接入和移动管理功能

     ü SMF：Session Management Function，会话管理功能

     ü AUSF：Authentication Server Function身份验证服务器功能

     ü UDM：Unified Data Management，统一数据管理

     ü UPF：User plane Function，用户平面功能

     ü PCF：Policy Control Function，策略控制功能

     ü NRF：Network Repository Function，网络存储功能

     ü NSSF: Network Slice Selection Function，网络切片选择功能

●  5G VoNR  

5G核心网和IMS融合可以提供VoNR短信、高清语音视频通话业务 

●  系统功能

5GC基于NFV技术，实现网元功能与硬件资源解耦，实现系统功能软件化与硬件资源通用化。可以采用通用服务器部署，也可部署在公有云等IaaS云计算服务平台。从而实现容量的弹性伸缩，硬件的通用化和软件的快速迭代。

5G核心网主要包含8个功能网元：

    1. AMF执行MME中的接入控制和移动性管理功能；

    2. SMF相当于MME中的会话管理功能、SGW-C 和PGW-C功能的聚合；

    3. PCF相当于4G的PCRF，主要是负责策略控制功能；

    4. UDM相当于HSS，负责前台数据的统一处理，包括用户标识、用户签约数据、鉴权数据等；

    5. AUSF相当于3GPP AAA Server，配合UDM专门负责用户鉴权数据的相关处理；

    6. UPF相当于SGW-U和PGW-U，数据转发，是5GC唯一的用户平面功能网元；

    7. NRF是网络仓储功能，主要负责NF实例的存储和管理；

    8. NSSF是5G核心网新增的网络切片选择功能网元；