Dalam 5G, urutan penggunaan antarmuka UPF (protokol) dengan panggilan terminal

Fungsi User Plane (UPF) adalah salah satu Fungsi Jaringan (NFs) yang paling penting dalam jaringan inti 5G. Ini adalah fungsi jaringan kedua yang berinteraksi dengan NR RAN selama aliran PDU. UPF adalah evolusi dari CUPS (Pemisahan Control Plane dari User Plane), yang secara khusus bertanggung jawab untuk memeriksa, merutekan, dan meneruskan paket dalam aliran QoS dalam kebijakan langganan. Ia juga menggunakan templat SDF yang dikirim oleh SMF melalui antarmuka N4 untuk menegakkan aturan lalu lintas UL (Uplink) dan DL (Downlink); ketika layanan yang sesuai berakhir, ia mengalokasikan atau menghentikan aliran QoS dalam sesi PDU.

Gambar 1.5G SMF dan antarmukanya (protokol)

I. Antarmuka dan Protokol UPF meliputi yang berikut:

• N4[5] Setelah user plane dibuat, konteks manajemen sesi dan parameter yang diperlukan dikirimkan dari single-mode fiber (SMF) ke fungsi user plane (UPF).
• PFCP[7] Setiap komunikasi antara SMF dan UPF dikelola oleh protokol penerusan paket PFCP (protokol kontrol); itu adalah salah satu protokol utama yang memisahkan user plane dan control plane.
• GTP[3] Protokol tunneling GPRS (GTP) bertanggung jawab untuk menyediakan interkoneksi yang mulus dan membawa lalu lintas antara pengguna roaming atau home dan antarmuka jaringan utama di 4G, NSA (5G non-standalone), SA (5G standalone), dan arsitektur mobile edge computing. Dalam 5G, terowongan GTP juga digunakan untuk antarmuka N9.

II. Alur Panggilan (Pendirian Sesi dan Inisialisasi UPF) Selama pendirian sesi PDU, SMF terhubung ke UPF melalui PFCP (antarmuka N4). Sesi PFCP ini membawa templat SDF yang berisi informasi seperti PDR, QFI, URR, dan FAR. UPF akan mengalokasikan QoS default (non-GBR) selama pendirian sesi awal.

III. Urutan Penggunaan Antarmuka Panggilan Terminal (UE)

• [6] N4 memproses permintaan pendirian sesi
• [6] PFCP memproses pembuatan PDR
• [6] [12] Periksa PDI PDR yang ada
• [6] [12] Periksa TEID
• [6] [12] Periksa antarmuka sumber
• [6] [12] Periksa ID filter SDF sebelumnya
• [6] [12] Atur semua flag filter: BID, FL, SPI, TTC, FD
• [6] PFCP memproses pembuatan FAR
• [6] Buat URR
• [6] Buat BAR
• [6] Buat QRR
• [6] Atur N3 TEID dan QFI
• [4] Inisialisasi UPF
• [4] Inisialisasi Konteks PFCP
• [1] Inisialisasi Konteks UPF
• [1] Atur Karakteristik Fungsional User Plane: FTUP, EMPU, MNOP, VTIME, Panjang Atribut UPF
• [6] [7] Respons Pendirian Sesi
• [5] N4 Bangun Respons Pendirian Sesi
• [5] ID Node
• [5] Permintaan PFCP Diterima
• [5] F-SEID
• [5] Keberadaan PDR Diperiksa
• [5] Pesan Bangun PFCP
• FTUP: Fungsi UP mendukung alokasi/pelepasan F-TEID.
• EMPU: Fungsi UP mendukung pengiriman paket akhir file.
• MNOP: Fungsi UP mendukung pengukuran jumlah paket dalam URR, yang dilakukan melalui flag "Ukur Jumlah Paket dalam URR". MNOP (Pengukuran Jumlah Paket): Saat diatur ke "1", ini menunjukkan bahwa dalam pengukuran berbasis aliran, selain mengukur dalam byte, jumlah paket uplink/downlink/total yang dikirimkan juga diminta.
• VTIME: Fungsionalitas UP mendukung fitur periode validitas kuota. Jika fungsionalitas UP mendukung fitur VTIME, ia meminta fungsionalitas UP untuk mengirim laporan penggunaan setelah periode validitas berakhir. Setelah periode validitas kuota berakhir, jika paket data diterima pada UPF, UPF harus berhenti meneruskan paket data atau hanya mengizinkan penerusan lalu lintas user plane terbatas, tergantung pada kebijakan operator dalam fungsionalitas UP.

Singkatan:

• FL: Flow Tag
• TTC: TOS (Kategori Lalu Lintas)
• SPI: Security Parameter Index
• FD: Flow Description
• BID: Filter SDF Dua Arah