UPF是指“用戶平面功能”，是3GPP 5G核心網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)的重要組成部分，主要負(fù)責(zé)5G核心網(wǎng)中用戶平面數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)相關(guān)功能；UPF在5G的邊緣計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)中發(fā)揮著低延遲和大帶寬的重要作用。

本教程操作環(huán)境：windows7系統(tǒng)、Dell G3電腦。

UPF是什么

5G核心網(wǎng)中的UPF全稱“User Plane Function”，中文意思為“用戶平面功能”，主要負(fù)責(zé)5G核心網(wǎng)用戶面數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)相關(guān)功能。

用戶平面功能（UPF）是3GPP 5G核心網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)的重要組成部分，在5G的邊緣計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)中發(fā)揮著低延遲和大帶寬的重要作用。

UPF是5G網(wǎng)絡(luò)和多接入邊緣計(jì)算（MEC）之間的連接錨點(diǎn)。所有的核心網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)必須由UPF轉(zhuǎn)發(fā)，然后才能流向外部網(wǎng)絡(luò)。MEC是5G業(yè)務(wù)應(yīng)用的標(biāo)志能力。基于5GC的C/U分裂架構(gòu)，控制面NF集中部署在中心DC，UPF下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣，可以降低傳輸時(shí)延，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流的本地分流，緩解核心網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸壓力，從而提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理效率，滿足垂直行業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)超低時(shí)延、超高帶寬和安全性的需求。

UPF作為5GC網(wǎng)絡(luò)的用戶平面網(wǎng)元，主要支持UE業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的路由和轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)識(shí)別、動(dòng)作和策略執(zhí)行等。UPF通過(guò)N4接口與會(huì)話管理功能（SMF）交互，由SMF直接控制和管理，并根據(jù)SMF發(fā)布的各種策略執(zhí)行業(yè)務(wù)流處理。

UPF功能

• 作為移動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施（Mobile Infrastructure，例如：RAN）和 DN（Data Network）之間的互連點(diǎn)，完成 UP 上 GTP-U（GRPS 隧道協(xié)議）協(xié)議的封裝和解封裝。

• 用于 RAT（Radio Access Technologies，無(wú)線接入技術(shù)）內(nèi)部、或 RAT 之間移動(dòng)性的 PDU（Protocol Data Unit，協(xié)議數(shù)據(jù)單元）會(huì)話錨點(diǎn)（Session Anchor Point），包括向 gNB（NG-RAN 節(jié)點(diǎn)）發(fā)送一個(gè)或多個(gè) End 標(biāo)記包（End Marker Packets）。

• 分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)：當(dāng) UPF 在多個(gè) PSA（PDU session anchor）之間時(shí)，即 UPF 作為 I-UPF（Intermediate UPF，中間 UPF）時(shí)，會(huì)充當(dāng)上行鏈路分類器（Uplink Classifier，UL-CL）和分支點(diǎn)的角色以支持多宿主 PDU 會(huì)話。作為前者時(shí)，會(huì)基于 traffic matching filters 將數(shù)據(jù)流導(dǎo)向到特定 DN。

• 數(shù)據(jù)包檢查：使用 SDF（Service Data Flow，服務(wù)數(shù)據(jù)流）的 traffic filter templates 或者接收從 SMF 發(fā)出的 3-tuple（協(xié)議、以及服務(wù)端的 IP 地址和端口）PDF（Packet Flow Description）來(lái)對(duì)應(yīng)用流程進(jìn)行檢測(cè)。

• 用戶平面部分策略規(guī)則實(shí)施，例如門控，重定向，流量轉(zhuǎn)向。

• 提供 UP 的 Pre-Flow QoS 功能，對(duì)包括上行鏈路（UL）和下行鏈路（DL）的傳輸層數(shù)據(jù)段實(shí)施速率限制（Rate Limiting）以及分組標(biāo)記，以及在 DL 上處理反射 QoS（DSCP）標(biāo)記，在 UL 上處理流量驗(yàn)證（SDF 到 QoS 流量映射）。

• 為計(jì)費(fèi)（Billing）以及合法攔截（LI，Lawful Intercept）提供 UP 流量收集接口以及流量使用報(bào)告。

擴(kuò)展知識(shí)：相關(guān)名詞解釋