世炬W-AGF网元是基于世炬5G协议栈软件开发的，用以实现5G云网融合网关的重要功能模块，符合3GPP标准协议，如下图中黄框部分所示，其作用如同 RAN 节点，支持 N2 和 N3 走向 5GC，并在 RG 和 UPF 之间中继数据流量；补充N1（NAS）协议处理逻辑和读取SIM卡信息的处理逻辑来进行入网注册。通过有线的方式向5GC核心网注册，获取核心网分配的IP作为封装隧道的承载IP。另外加上数通模块（wAN）来处理数据的隧道封装，路由转发，IP地址转换等。

图1 3GPP标准协议的组网架构图

W-AGF可广泛应用在工业互联网、智慧园区、智慧医疗等领域，场景中多个内部网络，通过W-AGF，以有线方式接入5GC核心网，并通过配置VPN，NAT等实现互联互通，也可通过W-AGF接入互联网。

图2 W-AGF的应用场景

5G核心网支持有线网络接入方式，FN-RG通过有线的方式连接W-AGF，再由W-AGF接入5G核心网，但 FN-RG不支持5G NAS，需要W-AGF作为其代理完成与5G核心网之间的NAS信令交互（图3所示）。

图3 W-5GAN架构图

W-AGF里面的数通模块支持IPv4,IPv6, DHCP, NAT, VPN, VLAN 等功能。用户可以通过DHCP client接入，通过NAT转为SIM卡获取的IP来接入互联网。也同时可以通过VPN和NAT的配合，实现多个局域网的互联互通，如下图所示：

图4 局域网的互联互通

W-AGF由控制面与用户面组合而成，并支持控制平面和用户平面分离 （CUPS） ，AGF-CP 处理控制面数据，将 N1/N2 接口开放给 AMF ，而 AGF-UP将N3 接口的用户平面流量转移给 UPF。

图5 AGF控制面与用户面协议互通

W-AGF的控制面和用户面的数据流向图如下：

图6 W-AGF的控制面和用户面的数据流向图

世炬W-AGF成功注册入网过程中N2口的抓包如下：

图7 W-AGF的N1/N2控制面协议流程图

两台世炬W-AGF注册入网成功后，利用获取的两个IP来跑iperf灌包数据，如下：

图8 W-AGF的用户面测试图

世炬W-AGF的系统管理（OAM）支持图形化界面和外部接口进行配置操作，支持标准化的北向接口，可通过网管进行管理，监控，配置。支持告警，数据流量统计，日志，命令行等功能，方便用户维护管理，并且支持SIM卡和数通相关参数配置和管理。

图9 世炬基站网管界面

名词缩写：

W-AGF：Wireline Access Gateway Function 有线接入网关功能

RG：Residential Gateway 家庭网关

FN-RG：Fixed Network Residential Gateway 固网家庭网关

CPF：Control Plane Function 控制面

UPF：User Plane Function 用户面

OAM：Operations, Administration and Management 操作维护管理