5G核心网UPF是什么

UPF是指“用户平面功能”，是3GPP 5G核心网系统架构的重要组成部分，主要负责5G核心网中用户平面数据包的路由和转发相关功能；UPF在5G的边缘计算和网络切片技术中发挥着低延迟和大带宽的重要作用。

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UPF是什么

5G核心网中的UPF全称“User Plane Function”，中文意思为“用户平面功能”，主要负责5G核心网用户面数据包的路由和转发相关功能。

用户平面功能（UPF）是3GPP 5G核心网系统架构的重要组成部分，在5G的边缘计算和网络切片技术中发挥着低延迟和大带宽的重要作用。

UPF是5G网络和多接入边缘计算（MEC）之间的连接锚点。所有的核心网络数据必须由UPF转发，然后才能流向外部网络。MEC是5G业务应用的标志能力。基于5GC的C/U分裂架构，控制面NF集中部署在中心DC，UPF下沉到网络边缘，可以降低传输时延，实现数据流的本地分流，缓解核心网的数据传输压力，从而提高网络数据处理效率，满足垂直行业对网络超低时延、超高带宽和安全性的需求。

UPF作为5GC网络的用户平面网元，主要支持UE业务数据的路由和转发、数据和业务识别、动作和策略执行等。UPF通过N4接口与会话管理功能（SMF）交互，由SMF直接控制和管理，并根据SMF发布的各种策略执行业务流处理。

UPF功能

• 作为移动基础设施（Mobile Infrastructure，例如：RAN）和 DN（Data Network）之间的互连点，完成 UP 上 GTP-U（GRPS 隧道协议）协议的封装和解封装。

• 用于 RAT（Radio Access Technologies，无线接入技术）内部、或 RAT 之间移动性的 PDU（Protocol Data Unit，协议数据单元）会话锚点（Session Anchor Point），包括向 gNB（NG-RAN 节点）发送一个或多个 End 标记包（End Marker Packets）。

• 分组路由和转发：当 UPF 在多个 PSA（PDU session anchor）之间时，即 UPF 作为 I-UPF（Intermediate UPF，中间 UPF）时，会充当上行链路分类器（Uplink Classifier，UL-CL）和分支点的角色以支持多宿主 PDU 会话。作为前者时，会基于 traffic matching filters 将数据流导向到特定 DN。

• 数据包检查：使用 SDF（Service Data Flow，服务数据流）的 traffic filter templates 或者接收从 SMF 发出的 3-tuple（协议、以及服务端的 IP 地址和端口）PDF（Packet Flow Description）来对应用流程进行检测。

• 用户平面部分策略规则实施，例如门控，重定向，流量转向。

• 提供 UP 的 Pre-Flow QoS 功能，对包括上行链路（UL）和下行链路（DL）的传输层数据段实施速率限制（Rate Limiting）以及分组标记，以及在 DL 上处理反射 QoS（DSCP）标记，在 UL 上处理流量验证（SDF 到 QoS 流量映射）。

• 为计费（Billing）以及合法拦截（LI，Lawful Intercept）提供 UP 流量收集接口以及流量使用报告。

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