En 5G, el orden de uso de la interfaz UPF (protocolo) con las llamadas del terminal

Función del Plano de Usuario(UPF) es una de las Funciones de Red (NFs) más importantes en la red central 5G. Es la segunda función de red con la que interactúa la RAN NR durante los flujos PDU. UPF es una evolución de CUPS (Separación del Plano de Control del Plano de Usuario), específicamente responsable de inspeccionar, enrutar y reenviar paquetes dentro de los flujos QoS en las políticas de suscripción. También utiliza plantillas SDF enviadas por el SMF a través de la interfaz N4 para hacer cumplir las reglas de tráfico UL (Uplink) y DL (Downlink); cuando el servicio correspondiente finaliza, asigna o termina los flujos QoS en la sesión PDU.

Figura 1.5G SMF y su interfaz (protocolo)

I. Interfaces y Protocolos UPF incluyen lo siguiente:

• N4[5]Después de establecer el plano de usuario, el contexto de gestión de sesión y los parámetros necesarios se transmiten desde la fibra monomodo (SMF) a la función del plano de usuario (UPF).
• PFCP[7] Cualquier comunicación entre el SMF y el UPF se gestiona mediante el protocolo de reenvío de paquetes PFCP (protocolo de control); es uno de los principales protocolos que separan el plano de usuario y el plano de control.
• GTP[3]El protocolo de túnel GPRS (GTP) es responsable de proporcionar interconexión sin problemas y transportar el tráfico entre usuarios en roaming o domésticos y las interfaces de red clave en 4G, NSA (5G no independiente), SA (5G independiente) y arquitecturas de computación de borde móvil. En 5G, los túneles GTP también se utilizan para la interfaz N9.

II. Flujo de Llamada (Establecimiento de Sesión e Inicialización de UPF) Durante el establecimiento de la sesión PDU, el SMF se conecta al UPF a través de PFCP (interfaz N4). Esta sesión PFCP lleva una plantilla SDF que contiene información como PDR, QFI, URR y FAR. El UPF asignará un flujo QoS predeterminado (no-GBR) durante el establecimiento inicial de la sesión.

III. Secuencia de Uso de la Interfaz de Llamada del Terminal (UE)

• [6] N4 procesa la solicitud de establecimiento de sesión
• [6] PFCP procesa la creación de PDR
• [6] [12] Verificar PDI existente de PDR
• [6] [12] Verificar TEID
• [6] [12] Verificar interfaz de origen
• [6] [12] Verificar ID de filtro SDF anterior
• [6] [12] Establecer todas las banderas de filtro: BID, FL, SPI, TTC, FD
• [6] PFCP procesa la creación de FAR
• [6] Crear URR
• [6] Crear BAR
• [6] Crear QRR
• [6] Establecer N3 TEID y QFI
• [4] Inicialización de UPF
• [4] Inicialización del Contexto PFCP
• [1] Inicializar Contexto UPF
• [1] Establecer Características Funcionales del Plano de Usuario: FTUP, EMPU, MNOP, VTIME, Longitud del Atributo UPF
• [6] [7] Respuesta de Establecimiento de Sesión
• [5] N4 Construir Respuesta de Establecimiento de Sesión
• [5] ID de Nodo
• [5] Solicitud PFCP Aceptada
• [5] F-SEID
• [5] Existencia de PDR Verificada
• [5] PFCP Construir Mensaje
• FTUP: La función UP admite la asignación/liberación de F-TEID.
• EMPU: La función UP admite el envío de paquetes de fin de archivo.
• MNOP: La función UP admite la medición del número de paquetes en el URR, que se realiza a través de la bandera "Medir el Número de Paquetes en URR". MNOP (Medición del Conteo de Paquetes): Cuando se establece en "1", indica que en las mediciones basadas en flujo, además de medir en bytes, también se solicita el número de paquetes transmitidos en enlace ascendente/descendente/total.
• VTIME: La funcionalidad UP admite la función de período de validez de la cuota. Si la funcionalidad UP admite la función VTIME, solicita a la funcionalidad UP que envíe un informe de uso después de que expire el período de validez. Después de que expire el período de validez de la cuota, si se reciben paquetes de datos en el UPF, el UPF debe dejar de reenviar paquetes de datos o solo permitir el reenvío de tráfico del plano de usuario limitado, dependiendo de la política del operador en la funcionalidad UP.

Abreviaturas:

• FL: Etiqueta de Flujo
• TTC: TOS (Categoría de Tráfico)
• SPI: Índice de Parámetros de Seguridad
• FD: Descripción de Flujo
• BID: Filtro SDF Bidireccional