Was ist der 5G-Kernnetzwerk-UPF?

UPF bezieht sich auf „User Plane Function“ und ist ein wichtiger Teil der 3GPP 5G-Kernnetzwerksystemarchitektur. Es ist hauptsächlich für das Routing und Weiterleiten von Benutzerebenen-Datenpaketen im 5G-Kernnetzwerk verantwortlich Die Edge-Computing- und Network-Slicing-Technologie von 5G spielt eine wichtige Rolle bei geringer Latenz und großer Bandbreite.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 7-System, Dell G3-Computer.

Was ist UPF? Der vollständige Name von UPF im 5G-Kernnetzwerk lautet „User Plane Function“, was auf Chinesisch „User Plane Function“ bedeutet. Es ist hauptsächlich für Routing- und Weiterleitungsfunktionen des Benutzers verantwortlich Flugzeugdatenpakete im 5G-Kernnetz. User Plane Function (UPF) ist ein wichtiger Bestandteil der 3GPP 5G-Kernnetzwerksystemarchitektur und spielt eine wichtige Rolle bei geringer Latenz und großer Bandbreite in der 5G-Edge-Computing- und Network-Slicing-Technologie.

UPF ist der Verbindungsanker zwischen 5G-Netzen und Multi-Access Edge Computing (MEC). Alle Kernnetzwerkdaten müssen von UPF weitergeleitet werden, bevor sie an das externe Netzwerk fließen können. MEC ist die herausragende Fähigkeit von 5G-Geschäftsanwendungen. Basierend auf der C/U-Split-Architektur von 5GC wird die Steuerungsebene NF zentral im zentralen DC bereitgestellt, und die UPF sinkt an den Rand des Netzwerks, was Übertragungsverzögerungen reduzieren, eine lokale Auslagerung von Datenströmen realisieren und die Daten entlasten kann Übertragungsdruck des Kernnetzwerks und verbessern dadurch die Effizienz der Netzwerkdatenverarbeitung, um den Anforderungen vertikaler Industrien nach extrem geringer Netzwerklatenz, extrem hoher Bandbreite und Sicherheit gerecht zu werden.

UPF unterstützt als Netzwerkelement auf Benutzerebene des 5GC-Netzwerks hauptsächlich das Routing und Weiterleiten von UE-Geschäftsdaten, die Daten- und Dienstidentifizierung, die Ausführung von Aktionen und Richtlinien usw. UPF interagiert über die N4-Schnittstelle mit der Sitzungsverwaltungsfunktion (SMF), wird direkt von SMF gesteuert und verwaltet und führt die Geschäftsflussverarbeitung gemäß verschiedenen von SMF herausgegebenen Richtlinien durch.

UPF-Funktion

dient als Verbindungspunkt zwischen mobiler Infrastruktur (z. B. RAN) und DN (Datennetzwerk) und vervollständigt das GTP-U-Protokoll (GRPS Tunneling Protocol) für die UP-Kapselung und -Entkapselung.

• PDU (Protocol Data Unit, Protocol Data Unit) Sitzungsankerpunkt (Session Anchor Point), der für die Mobilität innerhalb von RAT (Radio Access Technologies, drahtlose Zugangstechnologie) oder zwischen RATs verwendet wird, einschließlich zum Senden an gNB (NG-RAN-Knoten). ein oder mehrere Endmarkierungspakete.

• Paketrouting und -weiterleitung: Wenn sich der UPF zwischen mehreren PSA (PDU-Sitzungsankern) befindet, d. h. wenn der UPF als I-UPF (Intermediate UPF, Intermediate UPF) verwendet wird, fungiert er als Uplink-Klassifikator (Uplink Classifier, UL-CL) und Verzweigungspunktrollen zur Unterstützung von Multi-Homed-PDU-Sitzungen. Im ersteren Fall wird der Datenverkehr basierend auf Datenverkehrsanpassungsfiltern an einen bestimmten DN weitergeleitet.

• Paketinspektion: Verwenden Sie SDF-Datenverkehrsfiltervorlagen (Service Data Flow, Service Data Flow) oder erhalten Sie die von SMF gesendete 3-Tupel-PDF-Datei (Paketflussbeschreibung). Verfahren.

• Implementierung einiger Richtlinienregeln auf der Benutzerebene, wie z. B. Gating, Umleitung und Verkehrsumleitung.

• Stellt die Pre-Flow-QoS-Funktion von UP bereit, implementiert Ratenbegrenzung (Rate Limiting) und Paketmarkierung auf Datensegmenten der Transportschicht, einschließlich Uplink (UL) und Downlink (DL), und kümmert sich um Reflexionen bei der DL-QoS-Markierung und -Verarbeitung (DSCP). Verkehrsvalidierung auf UL (SDF-zu-QoS-Verkehrszuordnung).

• Bietet eine UP-Verkehrserfassungsschnittstelle und einen Verkehrsnutzungsbericht für Abrechnung und rechtmäßiges Abfangen (LI, Lawful Intercept).

• Erweitertes Wissen: Erklärung verwandter Begriffe

AbkürzungEnglischer NameUPFBenutzerebenenfunktion Packet Forwarding Control ProtocolDienstdatenflussPaketerkennungsregelnUsage Reporting RulesQos Flow IdentifierWeitere Informationen finden Sie in der Spalte FAQ!

Chinesischer Name
Benutzerebenenfunktion		PFCP
Packet Forwarding Control Protocol		SDF
Geschäftsdatenfluss		PDRs
	FARs	Weiterleitungsaktion Regeln s
usage Reporting Rules		QFI
QoS Flow Identifier

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