深入剖析 5G 核心网中的 PLMN

news2025/5/24 5:28:27

一、引言

在 5G 技术迅猛发展的当下，5G 核心网作为整个通信系统的关键枢纽，支撑着海量数据传输、低延迟通信以及多样化业务应用。其中，公共陆地移动网络（Public Land Mobile Network，PLMN）扮演着极为重要的角色，它是 5G 核心网实现用户接入、网络管理以及业务提供的基础架构之一。依据 3GPP 规范理解 PLMN 在 5G 核心网中的原理、架构和运作机制，对于深入掌握 5G 技术体系，推动 5G 网络的部署、优化和创新应用具有关键意义。

二、PLMN 的基本概念与构成

（一）定义与概述

PLMN 是由电信运营商构建和运营，用于为公众提供陆地移动通信服务的网络。3GPP TS 23.501 等规范详细描述了其涵盖从无线接入到核心网的一整套通信基础设施，旨在实现移动设备与网络之间的可靠连接，提供语音通话、数据传输、短信等多种通信服务。在 5G 时代，PLMN 进一步演进以适应更高的数据速率、更低的延迟以及大规模设备连接的需求。

（二）核心构成要素

移动交换中心（Mobile Switching Center，MSC）：在传统 PLMN 架构中，MSC 是核心组件，负责处理语音呼叫和短信业务。3GPP TS 22.001 等规范规定其承担着呼叫控制、路由选择、用户位置管理等关键功能，确保语音通信的顺畅进行。在 5G 核心网中，虽然其功能有所演进和细化，部分功能被分解到其他网元，但它依然在语音业务处理中扮演着重要角色，尤其是在与传统通信网络的互通方面。
基站子系统（Base Station Subsystem，BSS）：BSS 包含基站收发信台（Base Transceiver Station，BTS）和基站控制器（Base Station Controller，BSC）。BTS 负责无线信号的收发，通过空中接口与移动设备进行通信，将来自移动设备的数据转换为有线信号传输给 BSC，同时将 BSC 下发的数据转换为无线信号发送给移动设备。BSC 则主要负责对多个 BTS 的管理和控制，包括无线资源分配、小区切换控制等，以保障无线通信的高效和稳定。在 5G 网络中，对应的是下一代基站（gNodeB），3GPP TS 38.300 等规范表明其功能更为强大，支持更高的频段、更大的带宽以及更先进的无线通信技术，如大规模 MIMO 等。
归属位置寄存器（Home Location Register，HLR）：HLR 是一个数据库，存储着 PLMN 中所有用户的重要信息，包括用户身份标识、签约服务信息、位置信息等。当用户开机或进行位置更新时，HLR 会对用户信息进行查询和更新，确保网络能够准确识别用户并提供相应的服务。在 5G 核心网中，用户数据管理功能被进一步细化和分布化，由统一数据管理（Unified Data Management，UDM）等网元来承担，但 HLR 的基本功能依然是用户数据管理的重要基础，这在 3GPP TS 23.502 中有相关体现。