近年來，第五代移動通信系統5G已經成為通信業和學術界探討的熱點。5G的發展也來自於對移動數據日益增長的需求。雖然5G網路功能可以基於傳統的架構(如基於虛擬機的整體架構)構建，但只有當5G網路功能(NF)在基於雲原生容器的微服務架構上設計和實現時，才能在靈活性、高度可擴展性、彈性、簡化操作和生命週期管理等方面實現真正的創新。

那麼5G核心(5GC)又有哪些特性呢?

3GPP將5G核心網路定義為一個可分解的網路體系結構，引入了以HTTP/2作為基準通信協議的基於服務的介面(SBI)，以及控制平面和用戶平面分離(CUPS)。5G網路功能軟體的這種分解、SBI和CUPS都非常支持基於雲原生容器的實現。

1.控制和用戶平面分離

5G核心網路繼承了3GPP第14版的控制和用戶平面分離(CUPS)的體系結構。在4G EPC中，S / PGW被分解為S / PGW-C和S / PGW-U，獨立提供高效的服務擴展。

這種分解持續到了5G，用戶平面功能(UPF)僅在用戶流量的數據包處理中起作用，而所有其他單點處理則由諸如會話管理功能(SMF)之類的其他控制平面功能來完成。5G核心中的CUPS架構通過集中控制平面功能(SMF)和將用戶平面功能(UPF)分發到邊緣數據中心，帶來了成本節約和可擴展性的優勢。

2.無狀態架構

3GPP標準引入了無狀態架構，以實現網路優化和更好的可靠性和彈性。

通常，一個有狀態網路功能/元素必須保留用戶資訊或傳輸層關聯的上下文資訊，因此，當功能突然發生故障時，這些數據必須保留。而無狀態體系結構是現代基於微服務的軟體體系結構中一種流行的設計模式，它必須使用外部數據存儲來解耦應用層和數據存儲層。

為此，3GPP在TS 21.195中定義了非結構化數據存儲功能(UDSF)。

3.基於服務的介面(SBI)

5G核心控制平面中最顯著的變化是從傳統的點對點網路體系結構引入了基於服務的介面(SBI)或基於服務的架構(SBA)。通過這一新的更改，除了N2和N4等少數介面外，幾乎每個介面現在都定義為使用統一介面，使用HTTP / 2協議。

這一改變使得NF之間的通信更像一個服務網格功能，而不是串行鏈接，這有助於減少每個介面之間的依賴性，並有助於每個功能的獨立擴展，也提高了跨網路功能擁有新功能和服務的敏捷性。

4.網路切片

LTE / 4G中已經引入了DECOR和eDECOR，隨著網路功能虛擬化(NFV)和軟體定義網路(SDN)技術的成熟，雲原生的網路架構在5G核心中的實際應用將迅速增加。

在5G中，網路切片有望使企業客戶能夠利用“為特定客戶或用戶特性定制”的網路，滿足對可定制網路功能(例如速度、品質、延遲、可靠性、安全性和服務)的每個需求。對網路服務提供商來說，這將是網路服務貨幣化的新機遇。