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UPF

UPF(User Plane Function), 用戶數(shù)據(jù)面功能實(shí)體， 是 5GC 核心網(wǎng)中負(fù)責(zé) 用戶數(shù)據(jù)報(bào)文處理的單元，支持 GTP-U/C 與 PFCP 等協(xié)議接口與 5GC 其他網(wǎng)元通信。

隨著?5G?的商用推進(jìn)，4K/8K?高清視頻、云游戲、遠(yuǎn)程駕駛、工業(yè)控制等?eMBB/URLLC?應(yīng)用需求也日趨緊迫，它們對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出了超低時(shí)延、超大帶寬的要求。而這些性能需求與?UPF?緊密相關(guān)，需要?UPF?提供高效的數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)發(fā)。

UPF
產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
高吞吐量，單個(gè)UPF實(shí)例吞吐量可達(dá)100Gbps
高吞吐量
單個(gè)UPF實(shí)例吞吐量可達(dá)100Gbps
云原生設(shè)計(jì)，遵循3GPP標(biāo)準(zhǔn)，基于NFV和容器化架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)資源高效利用
云原生設(shè)計(jì)
遵循3GPP標(biāo)準(zhǔn)，基于NFV和容器化架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)資源高效利用
高性能，具備高性能DPI能力，采用DPDK實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理
高性能
具備高性能DPI能力，采用DPDK實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理
低時(shí)延，完全自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)端到端低時(shí)延和更高的成本效益
低時(shí)延
完全自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)端到端低時(shí)延和更高的成本效益
多場(chǎng)景靈活部署，支持5G邊緣云、混合4G/5G組網(wǎng)、分布式、虛擬化按需部署
多場(chǎng)景靈活部署
支持5G邊緣云、混合4G/5G組網(wǎng)、分布式、虛擬化按需部署
高可靠性，采用統(tǒng)一軟件平臺(tái)架構(gòu)，保證系統(tǒng)的高穩(wěn)定性和可靠性
99.999%高可靠性
采用統(tǒng)一軟件平臺(tái)架構(gòu)，保證系統(tǒng)的高穩(wěn)定性和可靠性
 UPF 分流技術(shù)
UPF 網(wǎng)元在整個(gè) 5GC 核心網(wǎng)中，是唯一處理用戶數(shù)據(jù)面數(shù)據(jù)的網(wǎng)元，通過(guò) N3 與 gNB 進(jìn)行連接，通過(guò) N4 接口與 SMF 進(jìn)行連接，通過(guò) N6 接口與互聯(lián)網(wǎng)連接，通過(guò) N9 接口與其他的 UPF 連接。   
UPF 作為 5G 網(wǎng)絡(luò)和多接入邊緣計(jì)算（MEC，Multi-Access Edge Computing）之間的連接錨點(diǎn)，所有核心網(wǎng)數(shù)據(jù)必須經(jīng)過(guò) UPF 轉(zhuǎn)發(fā)，才能流向外部網(wǎng)絡(luò)。MEC 是5G 業(yè)務(wù)應(yīng)用的標(biāo)志能力?；?5GC 的 C/U 分離式架構(gòu)，控制面 NF 在中心 DC 集中部署，UPF 下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣部署，這樣可以減少傳輸時(shí)延，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流量的本地分流，緩解核心網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸壓力，從而提升網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理效率，滿足垂直行業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)超低時(shí)延、超高帶寬以及安全等方面的訴求。 
5GC專網(wǎng)
 UPF 用戶面按需下沉部署
5GC 網(wǎng)絡(luò)中，綜合各場(chǎng)景對(duì)業(yè)務(wù)時(shí)延和地域覆蓋的需要，可以將用戶面 UPF 下沉部署在城域、邊緣，或部署在中心位置。 
UPF 與歸屬的 SMF 通過(guò) IP 承載網(wǎng)實(shí)現(xiàn) Full Mesh 全互聯(lián)組網(wǎng)。UPF 通過(guò)組 Pool 方式實(shí)現(xiàn)容災(zāi)，Pool 內(nèi)的各 UPF 部署在不同站點(diǎn)的不同機(jī)房，單機(jī)房故障不影響 Pool 內(nèi)其他 UPF 正常工作。
5G 場(chǎng)景下，2C（to Consumer）業(yè)務(wù)的 UPF 一般都下沉到城域，可以縮短 RTT 時(shí)延，提升業(yè)務(wù)體驗(yàn)。
2B（to Business）業(yè)務(wù)的 UPF 一般部署在邊緣或城域，可以減少流量迂回，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)傳輸。對(duì)時(shí)延或網(wǎng)絡(luò)安全要求高的業(yè)務(wù)，例如工業(yè)控制、場(chǎng)館 AR/VR 賽事，建議部署在邊緣。對(duì)時(shí)延和安全要求不高的企業(yè)園區(qū)業(yè)務(wù)，可以部署在城域和 Internet 業(yè)務(wù)或其他企業(yè)園區(qū)業(yè)務(wù)共享 UPF ，提高資源利用率。 
5GC UPF
功能列表 
 
作為移動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施，例如RAN和DN之間的互連點(diǎn)
»  完成 UP 上 GTP-U（GRPS 隧道協(xié)議）協(xié)議的封裝和解封裝
用于 RAT內(nèi)部、或 RAT 之間移動(dòng)性的 PDU會(huì)話錨點(diǎn)
»  包括向 gNB（NG-RAN 節(jié)點(diǎn)）發(fā)送一個(gè)或多個(gè) End 標(biāo)記包（End Marker Packets）
分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)
»  當(dāng) UPF 在多個(gè) PSA（PDU session anchor）之間時(shí)，即 UPF 作為 I-UPF（Intermediate UPF，中間 UPF）時(shí)，會(huì)充當(dāng)上行鏈路分類器（Uplink Classifier，UL-CL）和分支點(diǎn)的角色以支持多宿主 PDU 會(huì)話。作為前者時(shí)，會(huì)基于 traffic matching filters 將數(shù)據(jù)流導(dǎo)向到特定 DN
數(shù)據(jù)包檢查
»  QER Qos Enforcement Rule Qos 實(shí)施規(guī)則
»  FAR Fowwarding Action Rule 轉(zhuǎn)發(fā)行為規(guī)則
»  BAR Buffering Action Rule 緩沖行為規(guī)則
»  URR Usage Reporting Rules 用量上報(bào)規(guī)則
用戶平面部分策略規(guī)則實(shí)施
»  上行鏈路（UL）和下行鏈路（DL）的傳輸層數(shù)據(jù)段實(shí)施速率限制
»  分組標(biāo)記
»  在 DL 上處理反射 QoS（DSCP）標(biāo)記，在 UL 上處理流量驗(yàn)證（SDF 到 QoS 流量映射）
數(shù)據(jù)包檢查
»  使用 SDF（Service Data Flow，服務(wù)數(shù)據(jù)流）的 traffic filter templates 或者接收從 SMF 發(fā)出的 3-tuple（協(xié)議、以及服務(wù)端的 IP 地址和端口）PDF（Packet Flow Description）來(lái)對(duì)應(yīng)用流程進(jìn)行檢測(cè)
用戶平面部分策略規(guī)則實(shí)施
»  門控
»  重定向
»  流量轉(zhuǎn)向
3GPP標(biāo)準(zhǔn)接口
»  N3：RAN（gNB）和 Initial UPF 之間的接口
»  N4：SMF 和 UPF 之間的接口
»  N6：DN 和 UPF 之間的接口，即連接外部 PDU 和 DN
»  N9：兩個(gè) UPF 之間的接口，例如：I-UPF 和 UPF of PDU Session Anchor（簡(jiǎn)稱：錨 UPF）之間
在 DL 上處理反射 QoS（DSCP）標(biāo)記，在 UL 上處理流量驗(yàn)證（SDF 到 QoS 流量映射）
支持IPv4和IPv6
相關(guān)產(chǎn)品
5G 輕量化核心網(wǎng)
5G 輕量化核心網(wǎng)
5G輕量化核心網(wǎng)相比傳統(tǒng)的核心網(wǎng)，具有以下特點(diǎn)：低成本、易定制、自服務(wù)、互聯(lián)互通等特點(diǎn)。它還具備更快的數(shù)據(jù)傳輸速度和低延遲，高效地利用網(wǎng)絡(luò)資源和更靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提供可靠的網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)安全，以及更低的網(wǎng)絡(luò)部署和運(yùn)維成本。

隨著3GPP標(biāo)準(zhǔn)的逐步演進(jìn)，NFV網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)的完善及云化部署的逐漸成熱，輕量化核心網(wǎng)憑借諸多優(yōu)勢(shì)，在5G專網(wǎng)市場(chǎng)中迎來(lái)了極具競(jìng)爭(zhēng)力的發(fā)展機(jī)遇。

IPLOOK榮獲工信部5G核心網(wǎng)7大網(wǎng)元入網(wǎng)證
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N3IWF
N3IWF
N3IWF（Non-3GPP InterWorking Function，非3GPP互通功能）：負(fù)責(zé)將不可信的非3GPP接入網(wǎng)接入到5G核心網(wǎng)。 UE 必須與 N3IWF 建立 IPSec 隧道，以通過(guò)不受信任的非 3GPP 訪問(wèn)連接到 5G 核心網(wǎng)絡(luò)（5GC）。

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NSSF
NSSF
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)商業(yè)模式已經(jīng)到達(dá)瓶頸，處于增量不增收的狀態(tài)。為了激發(fā)垂直行業(yè)的新模式，增強(qiáng)大眾網(wǎng)細(xì)分的能力，我們推出了5G網(wǎng)絡(luò)切片功能，提供更加完整的隔離、差異化、高效和友好運(yùn)營(yíng)的網(wǎng)絡(luò)能力。

網(wǎng)絡(luò)切片選擇功能（NSSF），是SDN/NFV技術(shù)應(yīng)用于5G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵服務(wù)。5G 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)選擇為 UE 提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例集，將一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)切分為多個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)多用，為用戶提供個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

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NRF
NRF
網(wǎng)絡(luò)倉(cāng)儲(chǔ)功能（NRF），5G 核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)功能之一。支持服務(wù)發(fā)現(xiàn)功能，從NF 實(shí)例接收NF 發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求，并將發(fā)現(xiàn)的 NF 實(shí)例（被發(fā)現(xiàn)）的信息提供給另一個(gè) NF 實(shí)例。注冊(cè)信息包括 NF 類型、地址、服務(wù)列表等。


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PCF
PCF
PCF（Policy Control Function，策略控制功能）為策略控制功能實(shí)體。支持統(tǒng)一的策略框架并管理網(wǎng)絡(luò)行為，向網(wǎng)絡(luò)實(shí)體提供策略規(guī)則，訪問(wèn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)（UDR）的訂閱信息，PCF只能訪問(wèn)和其相同PLMN的NDR。
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SMF
SMF
SMF，Session Management Function，會(huì)話管理功能，負(fù)責(zé)處理用戶的業(yè)務(wù)，能夠當(dāng)作是 MME 承載管理部分以及 SGW 和 PGW 的控制面功能的組合。

5GC SMF 相當(dāng)于 4G MME 會(huì)話管理功能和 SGW-C / PGW-C緩存。

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AMF
AMF
AMF（Access and Mobility Management Function），5GC接入和移動(dòng)性管理功能，執(zhí)行注冊(cè)、連接、可達(dá)性、移動(dòng)性管理。 為UE和SMF提供會(huì)話管理消息傳輸通道，為用戶接入時(shí)提供認(rèn)證、鑒權(quán)功能，終端和無(wú)線的核心網(wǎng)控制面接入點(diǎn)。 類似于4G MME中移動(dòng)性管理。

AMF分配5G-GUTI，AMF選擇SMF。

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NEF
NEF
網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放功能（NEF）,位于 5G 核心網(wǎng)和外部第三方應(yīng)用功能體之間（可能也有部分內(nèi)部 AF），負(fù)責(zé)管理對(duì)外開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的，所有的外部應(yīng)用，想要訪問(wèn) 5G 核心網(wǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)，都必須要通過(guò) NEF。

NEF 提供相應(yīng)的安全保障來(lái)保證外部應(yīng)用到 3GPP 網(wǎng)絡(luò)的安全，提供外部應(yīng)用 QoS 定制能力開(kāi)放、移動(dòng)性狀態(tài)事件訂閱、AF 請(qǐng)求分發(fā)等功能。
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UDM/AUSF
UDM/AUSF
UDM作為統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理中心，能夠?yàn)檫\(yùn)營(yíng)商提供2/3/4/5G多種組網(wǎng)場(chǎng)景下融合的數(shù)據(jù)管理，具備高效的用戶數(shù)據(jù)處理能力，簡(jiǎn)化組網(wǎng)，既能兼容原有業(yè)務(wù)，又可拓展5G業(yè)務(wù)，保護(hù)了運(yùn)營(yíng)商的投資，并且提供了用戶網(wǎng)絡(luò)切換連續(xù)無(wú)感知的可能。

UDM具備存量平滑演進(jìn)能力。支持ATCA局點(diǎn)平滑演進(jìn)至5G UDM，通過(guò)新部署云化UDM，與原ATCA組成混合部署組網(wǎng)，將用戶平滑遷移到云化UDM，并保障遷移過(guò)程用戶數(shù)據(jù)完整。

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5G 輕量化核心網(wǎng)
5G 輕量化核心網(wǎng)
5G輕量化核心網(wǎng)相比傳統(tǒng)的核心網(wǎng)，具有以下特點(diǎn)：低成本、易定制、自服務(wù)、互聯(lián)互通等特點(diǎn)。它還具備更快的數(shù)據(jù)傳輸速度和低延遲，高效地利用網(wǎng)絡(luò)資源和更靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提供可靠的網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)安全，以及更低的網(wǎng)絡(luò)部署和運(yùn)維成本。

隨著3GPP標(biāo)準(zhǔn)的逐步演進(jìn)，NFV網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)的完善及云化部署的逐漸成熱，輕量化核心網(wǎng)憑借諸多優(yōu)勢(shì)，在5G專網(wǎng)市場(chǎng)中迎來(lái)了極具競(jìng)爭(zhēng)力的發(fā)展機(jī)遇。

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N3IWF
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NSSF
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網(wǎng)絡(luò)切片選擇功能（NSSF），是SDN/NFV技術(shù)應(yīng)用于5G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵服務(wù)。5G 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)選擇為 UE 提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例集，將一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)切分為多個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)多用，為用戶提供個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

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NRF
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PCF
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SMF
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NEF
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NEF 提供相應(yīng)的安全保障來(lái)保證外部應(yīng)用到 3GPP 網(wǎng)絡(luò)的安全，提供外部應(yīng)用 QoS 定制能力開(kāi)放、移動(dòng)性狀態(tài)事件訂閱、AF 請(qǐng)求分發(fā)等功能。
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UDM/AUSF
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UDM作為統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理中心，能夠?yàn)檫\(yùn)營(yíng)商提供2/3/4/5G多種組網(wǎng)場(chǎng)景下融合的數(shù)據(jù)管理，具備高效的用戶數(shù)據(jù)處理能力，簡(jiǎn)化組網(wǎng)，既能兼容原有業(yè)務(wù)，又可拓展5G業(yè)務(wù)，保護(hù)了運(yùn)營(yíng)商的投資，并且提供了用戶網(wǎng)絡(luò)切換連續(xù)無(wú)感知的可能。

UDM具備存量平滑演進(jìn)能力。支持ATCA局點(diǎn)平滑演進(jìn)至5G UDM，通過(guò)新部署云化UDM，與原ATCA組成混合部署組網(wǎng)，將用戶平滑遷移到云化UDM，并保障遷移過(guò)程用戶數(shù)據(jù)完整。

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