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3G→4G

3GPP誕生于1998年，旨在對第三代(3G)移動通信網絡進行技術規范。1999年，3GPP基于2G系統發布了首版標準Release 99。在Release 99中，核心網分為電路交換域和分組交換域兩部分。

電路交換域主要包括MSC(Mobile Switching Center，移動交換中心)和GMSC( MSC Gateway，MSC網關)，分別負責承載傳統用戶呼叫與外部基于電路的網絡的接口。為了使能3G支持廣泛的互聯網多媒體應用，3GPP還設計了一個分組交換域來承載用戶數據，其包括SGSN(Serving GPRS Support Node，服務GPRS支持節點)和GGSN(Gateway GSN，網關GSN)，SGSN是負責移動性、會話管理和計費的實體，GGSN負責確保和管理與外部分組交換網絡(例如Internet)的連接。

此外，EIR(Equipment Identity Register，設備標識寄存器)、HLR(Home Location Register，歸屬位置寄存器)，和AuC(Authentication Center，鑒權中心)是電路域和分組域共享的實體，包含了每個訂閱的用戶設備 (UE) 的所有管理信息，還負責連接規則以及信息和數據保護。

2009年，為了更好的支持移動互聯網廣泛普及，以及支持更多的用戶連接和數據流量，3GPP發布了4G首版標準Release 8。

Release 8提出了分組交換系統的標準，稱為EPC(Evolved Packet Core，演進分組核心)。在這個新架構中，所有的服務(比如語音、數據和短信)都由IP協議驅動，這意味著傳統電路交換域從核心網中消失了。

傳統MSC 和 EIR 的功能被合并到MME(Mobility Management Entity，移動管理實體)中，MME負責移動寬帶網絡的鑒權、漫游和會話管理等。HSS(Home Subscriber Server，歸宿用戶服務器)可以當成是3G系統的HLR和AuC的合并和演進，是存儲所有網絡用戶信息的數據庫。S-GW(Serving Gateway，服務網關)具有3G系統中的SGSN的一些功能，其在切換過程中充當移動錨點，并負責路由用戶的數據包。PDN-GW(Packet Data Network Gateway，分組數據網網關)結合了GMSC 和 GGSN 的功能，其連接S-GW，也是與外部基于IP的網絡的互聯節點，負責數據包過濾、合法攔截和IP地址分配等。此外，PCRF(Policy and Charging Rules Function，策略與計費規則功能單元)是一個軟件組件，是業務數據流和IP承載資源的策略與計費控制策略決策點。

4G核心網CUPS

為了更靈活的支持不斷增長的數據流量，為了讓核心網更具模塊化和可擴展性，3GPP在Release 14版本中提出了一種稱為CUPS的新架構，即CP(控制面)與UP(用戶面)分離(Control and User Plane Separation)。在CUPS架構下，控制面和用戶面可以獨立擴展。基于CUPS架構，PDN-GW分離為PGW-C和PGW-U，S-GW分離為SGW-C和SGW-U。此外，TDF(Traffic Detection Function，流量檢測功能)也被分拆為TDF-C和TDF-U兩部分。

4G→5G

隨著NFV(網絡功能虛擬化)和SDN(軟件定義網絡)技術不斷發展，以及為了支持5G端到端網絡切片，進入5G時代，核心網再次發生了變革。主要體現在兩個方面：一、支持全虛擬化架構，原來3G和4G中的網元實體演變為軟件化的網絡功能;二、除了支持傳統4G核心網網元實體的演進，還引入了控制和操作網絡切片的相關功能。

傳統MME被分拆為三個新功能：AMF(Access and Mobility Management Function，接入和移動性管理功能)、SMF(Session Management Function，會話管理功能)、UDM(Unified Data Management，統一數據管理)。AMF負責注冊、連接和可達性管理以及接入認證與鑒權。UDM和AUSF還分擔了傳統HSS的職責。SMF負責會話管理，并承接了傳統PGW-C和 SGW-C的所有功能。UPF是PGW-U、SGW-U和TDF-U中所有功能的組合。此外，4G PCRF實體中的策略和計費規則由PCF提供。

一個網絡切片至少需包含AMF、SMF、PCF、AUSF、UDM和UPF這些基本功能，同時，為了控制和操作每個切片，3GPP還提出了一些新功能：NEF(Network Exposure Function，網絡開放功能)，負責將網絡事件和能力安全地開放給其他功能和第三方網絡;NSSF(Network Slice Selection Function，網絡切片選擇功能)，負責為終端選擇網絡切片;UDSF(Unstructured Data Storage Function，非結構化數據存儲功能)，負責非結構化數據信息的存儲和檢索;NWDAF(Network Data Analytics Function，網絡數據分析功能)，切片負載分析，切片自動化;CHF(Charging Function，計費功能)，在線和離線計費;NRF(Network Repository Function，網絡存儲庫功能)，提供“服務注冊”，“服務授權”和“服務發現”功能;UDR(Unified Data Repository，統一數據存儲庫)，負責用戶和策略結構化數據的存儲和檢索;LMF(Location Management Function，位置管理功能)，測量用戶、下行鏈路和上行鏈路位置……