5G'de, terminal çağrıları ile UPF arayüzünün (protokol) kullanım sırası

User Plane Function (UPF) 5G çekirdek ağındaki en önemli Ağ İşlevlerinden (NFler) biridir. NR RAN'ın PDU akışları sırasında etkileşime girdiği ikinci ağ işlevidir. UPF, özellikle abonelik politikalarındaki QoS akışları içinde paketleri incelemek, yönlendirmek ve iletmekten sorumlu olan CUPS (Kontrol Düzlemi'nin Kullanıcı Düzleminden Ayrılması) evrimidir. Ayrıca, UL (Yukarı Bağlantı) ve DL (Aşağı Bağlantı) trafik kurallarını uygulamak için SMF tarafından N4 arayüzü aracılığıyla gönderilen SDF şablonlarını kullanır; ilgili hizmet sona erdiğinde, PDU oturumunda QoS akışları tahsis eder veya sonlandırır.

Şekil 1.5G SMF ve arayüzü (protokol)

I. UPF Arayüzleri ve Protokolleri şunları içerir:

• N4[5] Kullanıcı düzlemi kurulduktan sonra, oturum yönetimi bağlamı ve gerekli parametreler, tek modlu fiberden (SMF) kullanıcı düzlem işlevine (UPF) iletilir.
• PFCP[7] SMF ve UPF arasındaki herhangi bir iletişim, paket yönlendirme PFCP (kontrol protokolü) tarafından yönetilir; kullanıcı düzlemi ile kontrol düzlemini ayıran ana protokollerden biridir.
• GTP[3] GPRS tünel protokolü (GTP), 4G'de dolaşım veya ev kullanıcıları ile temel ağ arayüzleri arasında kesintisiz ara bağlantı sağlamak ve trafik taşımaktan sorumludur, NSA (5G bağımsız olmayan), SA (5G bağımsız) ve mobil kenar bilişim mimarileri. 5G'de, GTP tünelleri ayrıca N9 arayüzü için de kullanılır.

II. Çağrı Akışı (Oturum Kurulumu ve UPF Başlatma) PDU oturumu kurulumu sırasında, SMF, PFCP (N4 arayüzü) aracılığıyla UPF'ye bağlanır. Bu PFCP oturumu, PDR, QFI, URR ve FAR gibi bilgileri içeren bir SDF şablonu taşır. UPF, ilk oturum kurulumu sırasında varsayılan bir QoS (GBR olmayan) akışı tahsis edecektir.

III. Terminal (UE) Çağrı Arayüzü Kullanım Sırası

• [6] N4 oturum kurulum isteğini işler
• [6] PFCP PDR oluşturmayı işler
• [6] [12] PDR'nin mevcut PDI'sini kontrol et
• [6] [12] TEID'i kontrol et
• [6] [12] kaynak arayüzünü kontrol et
• [6] [12] önceki SDF filtre kimliğini kontrol et
• [6] [12] Tüm filtre bayraklarını ayarla: BID, FL, SPI, TTC, FD
• [6] PFCP FAR oluşturmayı işler
• [6] URR oluştur
• [6] BAR oluştur
• [6] QRR oluştur
• [6] N3 TEID ve QFI'yi ayarla
• [4] UPF Başlatma
• [4] PFCP Bağlam Başlatma
• [1] UPF Bağlamını Başlat
• [1] Kullanıcı Düzlemi İşlevsel Özelliklerini Ayarla: FTUP, EMPU, MNOP, VTIME, UPF Öznitelik Uzunluğu
• [6] [7] Oturum Kurulum Yanıtı
• [5] N4 Oturum Kurulum Yanıtı Oluştur
• [5] Düğüm Kimliği
• [5] PFCP İsteği Kabul Edildi
• [5] F-SEID
• [5] PDR Varlığı Kontrol Edildi
• [5] PFCP Mesajı Oluştur
• FTUP: UP işlevi, F-TEID'lerin tahsisini/serbest bırakılmasını destekler.
• EMPU: UP işlevi, dosya sonu paketleri göndermeyi destekler.
• MNOP: UP işlevi, "URR'deki Paket Sayısını Ölç" bayrağı aracılığıyla gerçekleştirilen URR'deki paket sayısını ölçmeyi destekler. MNOP (Paket Sayısı Ölçümü): "1" olarak ayarlandığında, akış tabanlı ölçümlerde, bayt cinsinden ölçüme ek olarak, gönderilen yukarı bağlantı/aşağı bağlantı/toplam paket sayısının da istendiğini gösterir.
• VTIME: UP işlevselliği, kota geçerlilik süresi özelliğini destekler. UP işlevselliği VTIME özelliğini destekliyorsa, geçerlilik süresi dolduktan sonra bir kullanım raporu göndermesini ister. Kota geçerlilik süresi dolduktan sonra, UPF'ye veri paketleri alınırsa, UPF, UP işlevselliğindeki operatörün politikasına bağlı olarak, veri paketlerini iletmeyi durdurmalı veya yalnızca sınırlı kullanıcı düzlemi trafiğinin iletilmesine izin vermelidir.

Kısaltmalar:

• FL: Akış Etiketi
• TTC: TOS (Trafik Kategorisi)
• SPI: Güvenlik Parametre İndeksi
• FD: Akış Açıklaması
• BID: Çift Yönlü SDF Filtresi