ใน 5G ลำดับการใช้งานอินเทอร์เฟซ UPF (โปรโตคอล) กับการโทรของเทอร์มินอล

ฟังก์ชัน User Plane (UPF) เป็นหนึ่งในฟังก์ชันเครือข่ายที่สำคัญที่สุด (NFs) ในเครือข่ายหลัก 5G เป็นฟังก์ชันเครือข่ายที่สองที่ NR RAN โต้ตอบด้วยระหว่างการไหลของ PDU UPF เป็นวิวัฒนาการของ CUPS (การแยก Control Plane จาก User Plane) โดยเฉพาะอย่างยิ่งรับผิดชอบในการตรวจสอบ เส้นทาง และส่งต่อแพ็กเก็ตภายในโฟลว์ QoS ในนโยบายการสมัครสมาชิก นอกจากนี้ยังใช้เทมเพลต SDF ที่ส่งโดย SMF ผ่านอินเทอร์เฟซ N4 เพื่อบังคับใช้กฎจราจร UL (Uplink) และ DL (Downlink) เมื่อบริการที่เกี่ยวข้องสิ้นสุดลง จะจัดสรรหรือยุติโฟลว์ QoS ในเซสชัน PDU

รูปที่ 1.5G SMF และอินเทอร์เฟซ (โปรโตคอล)

I. อินเทอร์เฟซและโปรโตคอล UPF รวมถึงสิ่งต่อไปนี้:

• N4[5] หลังจากสร้าง user plane แล้ว บริบทการจัดการเซสชันและพารามิเตอร์ที่จำเป็นจะถูกส่งจาก single-mode fiber (SMF) ไปยังฟังก์ชัน user plane (UPF)
• PFCP[7] การสื่อสารใดๆ ระหว่าง SMF และ UPF จะถูกจัดการโดยโปรโตคอลการส่งต่อแพ็กเก็ต PFCP (โปรโตคอลควบคุม) ซึ่งเป็นหนึ่งในโปรโตคอลหลักที่แยก user plane และ control plane
• GTP[3] โปรโตคอลการอุโมงค์ GPRS (GTP) มีหน้าที่รับผิดชอบในการเชื่อมต่อและการขนส่งการรับส่งข้อมูลระหว่างผู้ใช้โรมมิ่งหรือผู้ใช้ในบ้านและอินเทอร์เฟซเครือข่ายหลักใน 4G, NSA (5G non-standalone), SA (5G standalone) และสถาปัตยกรรม mobile edge computing ใน 5G อุโมงค์ GTP ยังใช้สำหรับอินเทอร์เฟซ N9

II. การไหลของสาย (การสร้างเซสชันและการเริ่มต้น UPF) ในระหว่างการสร้างเซสชัน PDU SMF จะเชื่อมต่อกับ UPF ผ่าน PFCP (อินเทอร์เฟซ N4) เซสชัน PFCP นี้จะนำเทมเพลต SDF ที่มีข้อมูล เช่น PDR, QFI, URR และ FAR UPF จะจัดสรรโฟลว์ QoS เริ่มต้น (non-GBR) ในระหว่างการสร้างเซสชันเริ่มต้น

III. ลำดับการใช้งานอินเทอร์เฟซการโทรของเทอร์มินัล (UE)

• [6] N4 ประมวลผลคำขอสร้างเซสชัน
• [6] PFCP ประมวลผลการสร้าง PDR
• [6] [12] ตรวจสอบ PDI ที่มีอยู่ของ PDR
• [6] [12] ตรวจสอบ TEID
• [6] [12] ตรวจสอบอินเทอร์เฟซต้นทาง
• [6] [12] ตรวจสอบ ID ตัวกรอง SDF ก่อนหน้า
• [6] [12] ตั้งค่าสถานะตัวกรองทั้งหมด: BID, FL, SPI, TTC, FD
• [6] PFCP ประมวลผลการสร้าง FAR
• [6] สร้าง URR
• [6] สร้าง BAR
• [6] สร้าง QRR
• [6] ตั้งค่า N3 TEID และ QFI
• [4] การเริ่มต้น UPF
• [4] การเริ่มต้นบริบท PFCP
• [1] เริ่มต้นบริบท UPF
• [1] ตั้งค่าลักษณะเฉพาะของฟังก์ชัน User Plane: FTUP, EMPU, MNOP, VTIME, ความยาวแอตทริบิวต์ UPF
• [6] [7] การตอบสนองการสร้างเซสชัน
• [5] N4 สร้างการตอบสนองการสร้างเซสชัน
• [5] ID โหนด
• [5] คำขอ PFCP ได้รับการยอมรับ
• [5] F-SEID
• [5] ตรวจสอบการมีอยู่ของ PDR
• [5] PFCP สร้างข้อความ
• FTUP: ฟังก์ชัน UP รองรับการจัดสรร/ปล่อย F-TEID
• EMPU: ฟังก์ชัน UP รองรับการส่งแพ็กเก็ต end-of-file
• MNOP: ฟังก์ชัน UP รองรับการวัดจำนวนแพ็กเก็ตใน URR ซึ่งดำเนินการผ่านแฟล็ก "Measure Number of Packets in URR" MNOP (การวัดจำนวนแพ็กเก็ต): เมื่อตั้งค่าเป็น "1" จะระบุว่าในการวัดตามโฟลว์ นอกเหนือจากการวัดเป็นไบต์แล้ว ยังมีการร้องขอจำนวนแพ็กเก็ตที่ส่งขึ้น/ดาวน์ลิงก์/ทั้งหมดด้วย
• VTIME: ฟังก์ชันการทำงาน UP รองรับคุณสมบัติระยะเวลาการใช้งานโควต้า หากฟังก์ชันการทำงาน UP รองรับคุณสมบัติ VTIME จะขอให้ฟังก์ชันการทำงาน UP ส่งรายงานการใช้งานหลังจากหมดอายุระยะเวลาการใช้งาน หลังจากหมดอายุระยะเวลาการใช้งานโควต้า หากได้รับแพ็กเก็ตข้อมูลบน UPF UPF ควรหยุดส่งต่อแพ็กเก็ตข้อมูล หรืออนุญาตให้ส่งต่อการรับส่งข้อมูล user plane ที่จำกัดเท่านั้น ขึ้นอยู่กับนโยบายของผู้ให้บริการในฟังก์ชันการทำงาน UP

คำย่อ:

• FL: Flow Tag
• TTC: TOS (ประเภทการรับส่งข้อมูล)
• SPI: Security Parameter Index
• FD: Flow Description
• BID: ตัวกรอง SDF สองทิศทาง