In 5G, de volgorde van UPF interface (protocol) gebruik bij terminal calls

User Plane Function(UPF) is een van de belangrijkste Netwerkfuncties (NFs) in het 5G-kernnetwerk. Het is de tweede netwerkfunctie waarmee de NR RAN communiceert tijdens PDU-stromen. UPF is een evolutie van CUPS (Control Plane Separation from User Plane), specifiek verantwoordelijk voor het inspecteren, routeren en doorsturen van pakketten binnen QoS-stromen in abonnementsbeleid. Het gebruikt ook SDF-sjablonen die door de SMF via de N4-interface worden verzonden om UL (Uplink) en DL (Downlink) verkeersregels af te dwingen; wanneer de bijbehorende service eindigt, wijst het QoS-stromen in de PDU-sessie toe of beëindigt deze.

Figuur 1.5G SMF en zijn interface (protocol)

I. UPF-interfaces en -protocollen omvatten het volgende:

• N4[5]Nadat het user plane is opgezet, worden de sessiebeheercontext en de benodigde parameters van de single-mode fiber (SMF) naar de user plane function (UPF) verzonden.
• PFCP[7]Alle communicatie tussen de SMF en UPF wordt beheerd door het packet forwarding PFCP (control protocol); het is een van de belangrijkste protocollen die het user plane en het control plane scheiden.
• GTP[3]Het GPRS tunneling protocol (GTP) is verantwoordelijk voor het bieden van naadloze interconnectie en het dragen van verkeer tussen roaming- of thuisgebruikers en belangrijke netwerkinterfaces in 4G, NSA (5G non-standalone), SA (5G standalone) en mobile edge computing-architecturen. In 5G worden GTP-tunnels ook gebruikt voor de N9-interface.

II. Oproepstroom (Sessie-opzet en UPF-initialisatie) Tijdens de PDU-sessie-opzet maakt de SMF verbinding met de UPF via PFCP (N4-interface). Deze PFCP-sessie bevat een SDF-sjabloon met informatie zoals PDR, QFI, URR en FAR. De UPF wijst een standaard QoS (non-GBR) stroom toe tijdens de initiële sessie-opzet.

III. Terminal (UE) Oproepinterface Gebruikssequentie

• [6] N4 verwerkt sessie-opzetverzoek
• [6] PFCP verwerkt PDR-creatie
• [6] [12] Controleer bestaande PDI van PDR
• [6] [12] Controleer TEID
• [6] [12] Controleer broninterface
• [6] [12] Controleer vorige SDF-filter-ID
• [6] [12] Stel alle filtervlaggen in: BID, FL, SPI, TTC, FD
• [6] PFCP verwerkt FAR-creatie
• [6] Maak URR
• [6] Maak BAR
• [6] Maak QRR
• [6] Stel N3 TEID en QFI in
• [4] UPF-initialisatie
• [4] PFCP Context-initialisatie
• [1] Initialiseer UPF-context
• [1] Stel User Plane Functionele Kenmerken in: FTUP, EMPU, MNOP, VTIME, UPF Attribuut Lengte
• [6] [7] Sessie-opzetreactie
• [5] N4 Bouw Sessie-opzetreactie
• [5] Node-ID
• [5] PFCP-verzoek geaccepteerd
• [5] F-SEID
• [5] PDR-bestaan gecontroleerd
• [5] PFCP Bouw Bericht
• FTUP: De UP-functie ondersteunt de toewijzing/vrijgave van F-TEID.
• EMPU: De UP-functie ondersteunt het verzenden van end-of-file-pakketten.
• MNOP: De UP-functie ondersteunt het meten van het aantal pakketten in de URR, wat wordt uitgevoerd via de vlag "Meet aantal pakketten in URR". MNOP (Pakkettellingmeting): Indien ingesteld op "1", geeft dit aan dat bij stroomgebaseerde metingen, naast metingen in bytes, ook het aantal verzonden uplink/downlink/totaal pakketten wordt opgevraagd.
• VTIME: UP-functionaliteit ondersteunt de functie voor de geldigheidsduur van de quota. Als de UP-functionaliteit de VTIME-functie ondersteunt, vraagt deze de UP-functionaliteit om een gebruiksrapport te verzenden nadat de geldigheidsduur is verstreken. Nadat de geldigheidsduur van de quota is verstreken, als datapakketten worden ontvangen op de UPF, moet de UPF stoppen met het doorsturen van datapakketten of alleen het doorsturen van beperkt user plane-verkeer toestaan, afhankelijk van het beleid van de operator in de UP-functionaliteit.

Afkortingen:

• FL: Flow Tag
• TTC: TOS (Traffic Category)
• SPI: Security Parameter Index
• FD: Flow Description
• BID: Bidirectional SDF Filter