در 5G، ترتیب استفاده از رابط UPF (پروتکل) با تماس‌های ترمینال

عملکرد صفحه کاربر(UPF) یکی از مهمترین عملکردهای شبکه (NFها) در شبکه اصلی 5G است. این دومین عملکرد شبکه است که NR RAN در جریان های PDU با آن تعامل دارد. UPF تکاملی از CUPS (جداسازی صفحه کنترل از صفحه کاربر) است، که به طور خاص مسئول بازرسی، مسیریابی و ارسال بسته ها در جریان های QoS در سیاست های اشتراک است. همچنین از الگوهای SDF ارسال شده توسط SMF از طریق رابط N4 برای اجرای قوانین ترافیک UL (Uplink) و DL (Downlink) استفاده می کند. هنگامی که سرویس مربوطه به پایان می رسد، جریان های QoS را در جلسه PDU اختصاص می دهد یا خاتمه می دهد.

شکل 1.5G SMF و رابط آن (پروتکل)

I. رابط ها و پروتکل های UPF شامل موارد زیر است:

• N4[5] پس از برقراری صفحه کاربر، زمینه مدیریت جلسه و پارامترهای لازم از فیبر نوری تک حالته (SMF) به عملکرد صفحه کاربر (UPF) منتقل می شود.
• PFCP[7] هرگونه ارتباط بین SMF و UPF توسط PFCP (پروتکل کنترل) ارسال می شود. این یکی از پروتکل های اصلی است که صفحه کاربر و صفحه کنترل را از هم جدا می کند.
• GTP[3] پروتکل تونلینگ GPRS (GTP) مسئول ارائه اتصال یکپارچه و حمل ترافیک بین کاربران رومینگ یا خانگی و رابط های شبکه کلیدی در 4G، NSA (5G غیر مستقل)، SA (5G مستقل) و معماری محاسبات لبه تلفن همراه است. در 5G، تونل های GTP نیز برای رابط N9 استفاده می شوند.

II. جریان تماس (ایجاد جلسه و مقداردهی اولیه UPF) در طول ایجاد جلسه PDU، SMF از طریق PFCP (رابط N4) به UPF متصل می شود. این جلسه PFCP یک الگوی SDF را حمل می کند که حاوی اطلاعاتی مانند PDR، QFI، URR و FAR است. UPF یک جریان QoS پیش فرض (غیر GBR) را در طول ایجاد جلسه اولیه اختصاص می دهد.

III. توالی استفاده از رابط تماس ترمینال (UE)

• [6] N4 درخواست ایجاد جلسه را پردازش می کند
• [6] PFCP ایجاد PDR را پردازش می کند
• [6] [12] PDI موجود PDR را بررسی کنید
• [6] [12] TEID را بررسی کنید
• [6] [12] رابط منبع را بررسی کنید
• [6] [12] شناسه فیلتر SDF قبلی را بررسی کنید
• [6] [12] تنظیم تمام پرچم های فیلتر: BID، FL، SPI، TTC، FD
• [6] PFCP ایجاد FAR را پردازش می کند
• [6] URR ایجاد کنید
• [6] BAR ایجاد کنید
• [6] QRR ایجاد کنید
• [6] N3 TEID و QFI را تنظیم کنید
• [4] مقداردهی اولیه UPF
• [4] مقداردهی اولیه زمینه PFCP
• [1] زمینه UPF را مقداردهی اولیه کنید
• [1] ویژگی های عملکردی صفحه کاربر را تنظیم کنید: FTUP، EMPU، MNOP، VTIME، طول ویژگی UPF
• [6] [7] پاسخ ایجاد جلسه
• [5] N4 پاسخ ایجاد جلسه را بسازید
• [5] شناسه گره
• [5] درخواست PFCP پذیرفته شد
• [5] F-SEID
• [5] وجود PDR بررسی شد
• [5] پیام PFCP را بسازید
• FTUP: عملکرد UP از تخصیص/انتشار F-TEID پشتیبانی می کند.
• EMPU: عملکرد UP از ارسال بسته های پایان فایل پشتیبانی می کند.
• MNOP: عملکرد UP از اندازه گیری تعداد بسته ها در URR پشتیبانی می کند، که از طریق پرچم "اندازه گیری تعداد بسته ها در URR" انجام می شود. MNOP (اندازه گیری تعداد بسته): هنگامی که روی "1" تنظیم شود، نشان می دهد که در اندازه گیری های مبتنی بر جریان، علاوه بر اندازه گیری بر حسب بایت، تعداد بسته های آپلینک/داونلینک/کل نیز درخواست می شود.
• VTIME: عملکرد UP از ویژگی دوره اعتبار سهمیه پشتیبانی می کند. اگر عملکرد UP از ویژگی VTIME پشتیبانی می کند، از عملکرد UP می خواهد که پس از انقضای دوره اعتبار، یک گزارش استفاده ارسال کند. پس از انقضای دوره اعتبار سهمیه، اگر بسته های داده در UPF دریافت شود، UPF باید ارسال بسته های داده را متوقف کند یا فقط اجازه ارسال ترافیک صفحه کاربر محدود را بدهد، بسته به سیاست اپراتور در عملکرد UP.

اختصارات:

• FL: برچسب جریان
• TTC: TOS (دسته ترافیک)
• SPI: شاخص پارامتر امنیتی
• FD: شرح جریان
• BID: فیلتر SDF دو طرفه