W 5G, kolejność użycia interfejsu UPF (protokołu) z połączeniami terminala

Funkcja płaszczyzny użytkownika(UPF) jest jedną z najważniejszych funkcji sieciowych (NFs) w rdzeniowej sieci 5G. Jest to druga funkcja sieciowa, z którą NR RAN wchodzi w interakcję podczas przepływów PDU. UPF jest ewolucją CUPS (Separacja płaszczyzny kontroli od płaszczyzny użytkownika), odpowiedzialną w szczególności za inspekcję, routowanie i przekazywanie pakietów w ramach przepływów QoS w politykach subskrypcji. Wykorzystuje również szablony SDF wysyłane przez SMF przez interfejs N4 w celu egzekwowania zasad ruchu UL (Uplink) i DL (Downlink); gdy odpowiednia usługa się kończy, alokuje lub kończy przepływy QoS w sesji PDU.

Rysunek 1.5G SMF i jego interfejs (protokół)

I. Interfejsy i protokoły UPF obejmują:

• N4[5] Po ustanowieniu płaszczyzny użytkownika, kontekst zarządzania sesją i niezbędne parametry są przesyłane z światłowodu jednomodowego (SMF) do funkcji płaszczyzny użytkownika (UPF).
• PFCP[7] Wszelka komunikacja między SMF a UPF jest zarządzana przez protokół przekazywania pakietów PFCP (protokół kontrolny); jest to jeden z głównych protokołów oddzielających płaszczyznę użytkownika i płaszczyznę kontroli.
• GTP[3] Protokół tunelowania GPRS (GTP) jest odpowiedzialny za zapewnienie bezproblemowego połączenia i przenoszenie ruchu między użytkownikami roamingu lub domowymi a kluczowymi interfejsami sieciowymi w architekturach 4G, NSA (5G non-standalone), SA (5G standalone) i mobile edge computing. W 5G tunele GTP są również używane dla interfejsu N9.

II. Przepływ połączeń (Ustanawianie sesji i inicjalizacja UPF) Podczas ustanawiania sesji PDU, SMF łączy się z UPF przez PFCP (interfejs N4). Ta sesja PFCP zawiera szablon SDF zawierający informacje takie jak PDR, QFI, URR i FAR. UPF alokuje domyślny przepływ QoS (non-GBR) podczas początkowego ustanawiania sesji.

III. Sekwencja użycia interfejsu połączenia terminala (UE)

• [6] N4 przetwarza żądanie ustanowienia sesji
• [6] PFCP przetwarza tworzenie PDR
• [6] [12] Sprawdź istniejące PDI PDR
• [6] [12] Sprawdź TEID
• [6] [12] Sprawdź interfejs źródłowy
• [6] [12] Sprawdź poprzedni identyfikator filtra SDF
• [6] [12] Ustaw wszystkie flagi filtra: BID, FL, SPI, TTC, FD
• [6] PFCP przetwarza tworzenie FAR
• [6] Utwórz URR
• [6] Utwórz BAR
• [6] Utwórz QRR
• [6] Ustaw N3 TEID i QFI
• [4] Inicjalizacja UPF
• [4] Inicjalizacja kontekstu PFCP
• [1] Inicjalizacja kontekstu UPF
• [1] Ustaw funkcjonalne cechy płaszczyzny użytkownika: FTUP, EMPU, MNOP, VTIME, Długość atrybutu UPF
• [6] [7] Odpowiedź na ustanowienie sesji
• [5] N4 Buduj odpowiedź na ustanowienie sesji
• [5] ID węzła
• [5] Żądanie PFCP zaakceptowane
• [5] F-SEID
• [5] Sprawdzono istnienie PDR
• [5] PFCP Buduj wiadomość
• FTUP: Funkcja UP obsługuje alokację/zwolnienie F-TEID.
• EMPU: Funkcja UP obsługuje wysyłanie pakietów końca pliku.
• MNOP: Funkcja UP obsługuje pomiar liczby pakietów w URR, co jest wykonywane za pomocą flagi "Zmierz liczbę pakietów w URR". MNOP (Pomiar liczby pakietów): Gdy ustawiona na "1", wskazuje, że w pomiarach opartych na przepływie, oprócz pomiaru w bajtach, żądana jest również liczba pakietów przesłanych w górę/w dół/łącznie.
• VTIME: Funkcjonalność UP obsługuje funkcję okresu ważności limitu. Jeśli funkcjonalność UP obsługuje funkcję VTIME, żąda od funkcjonalności UP wysłania raportu o użyciu po upływie okresu ważności. Po upływie okresu ważności limitu, jeśli pakiety danych są odbierane na UPF, UPF powinien zatrzymać przekazywanie pakietów danych lub zezwolić tylko na przekazywanie ograniczonego ruchu płaszczyzny użytkownika, w zależności od polityki operatora w funkcjonalności UP.

Skróty:

• FL: Tag przepływu
• TTC: TOS (Kategoria ruchu)
• SPI: Indeks parametru bezpieczeństwa
• FD: Opis przepływu
• BID: Dwukierunkowy filtr SDF