5G核心網UPF是什麼

UPF是指“用戶平面功能”，是3GPP 5G核心網路系統架構的重要組成部分，主要負責5G核心網路中用戶平面封包的路由和轉送相關功能；UPF在5G的邊緣運算和網路切片技術中發揮低延遲和大頻寬的重要作用。

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UPF是什麼

5G核心網中的UPF全名“User Plane Function”，中文意思為“用戶平面功能”，主要負責5G核心網路使用者面封包的路由與轉送相關功能。

用戶平面功能（UPF）是3GPP 5G核心網路系統架構的重要組成部分，在5G的邊緣運算和網路切片技術中發揮低延遲和大頻寬的重要作用。

UPF是5G網路和多重存取邊緣運算（MEC）之間的連接錨點。所有的核心網路資料必須由UPF轉發，然後才能流向外部網路。 MEC是5G業務應用的標誌能力。基於5GC的C/U分裂架構，控制面NF集中部署在中心DC，UPF下沉到網路邊緣，可以降低傳輸時延，實現資料流的本地分流，緩解核心網的資料傳輸壓力，從而提高網路數據處理效率，滿足垂直產業對網路超低時延、超高頻寬和安全性的需求。

UPF作為5GC網路的用戶平面網元，主要支援UE業務資料的路由和轉送、資料和業務識別、動作和策略執行等。 UPF透過N4介面與會話管理功能（SMF）交互，由SMF直接控制和管理，並根據SMF發布的各種策略執行業務流程處理。

UPF功能

• #作為行動基礎設施（Mobile Infrastructure，例如：RAN）和DN（ Data Network）之間的互連點，完成UP 上GTP-U（GRPS 隧道協定）協定的封裝和解封裝。

• 用於RAT（Radio Access Technologies，無線存取技術）內部、或RAT 之間移動性的PDU（Protocol Data Unit，協定資料單元）會話錨點（Session Anchor Point），包括向gNB（NG-RAN 節點）發送一個或多個End 標記套件（End Marker Packets）。

• 分組路由與轉送：當UPF 在多個PSA（PDU session anchor）之間時，即UPF 為I-UPF（Intermediate UPF，中間UPF）時，會充當上行鏈路分類器（Uplink Classifier，UL-CL）和分支點的角色以支援多宿主PDU 會話。作為前者時，會基於 traffic matching filters 將資料流導向到特定 DN。

• 封包檢查：使用SDF（Service Data Flow，服務資料流）的traffic filter templates 或接收從SMF 發出的3-tuple（協定、以及服務端的IP 位址和連接埠）PDF（Packet Flow Description）來偵測應用流程。

• 用戶平面部分策略規則實施，例如門控，重定向，流量轉向。

• 提供UP 的Pre-Flow QoS 功能，對包括上行鏈路（UL）和下行鏈路（DL）的傳輸層資料段實施速率限制（Rate Limiting）以及分組標記，以及在DL 上處理反射QoS（DSCP）標記，在UL 上處理流量驗證（SDF 到QoS 流量對映）。

• 為計費（Billing）以及合法攔截（LI，Lawful Intercept）提供 UP 流量收集介面以及流量使用報告。

擴展知識：相關名詞解釋

縮寫	英文名稱	中文名稱
UPF	#User Plane Function	使用者面功能
PFCP	Packet Forwarding Control Protocol	封包轉送控制協定
SDF	Service Data Flow	業務資料流
PDRs	Packet Detection Rules	封包偵測規則
FARs	Forwarding Action Rules	轉送操作規則
BARs	Buffering Action Rules	#緩衝操作規則
QERs	QoS Enforcement Rules	Qos實作規則
URRs	Usage Reporting Rules	用量回報規則
QFI	Qos Flow Identifier	QoS串流標識符

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