5G协议栈用户面模块

总体

5G基站用户面系统主要包括以CU_UP为总体的NG-U、SDAP、PDCP-U、F1-U，以及控制实体初始化功能的UPC模块，和管理通信隧道的GTPU模块。

NG-U

NG接口位于NG-RAN和5GC之间，用户面NG-U接口负责传递CU-UP和UPF之间的用户PDU，且PDU会话用户面的协议数据是基于GTPU传输协议传递。NG-U模块提供PDU会话相关信息，如QFI、RQI等。

NG-U关联模块：UPC+GTPU+SDAP
1）NG-U接收来自UPC模块的实例建立、修改和删除等配置信息；
2）NG-U接收来自CU-NG-GTPU子模块数据；CU-NG-GTPU提供接收GTPU隧道建立、更新和删除请求的接口，CU-NG-GTPU模块接收来自NG-U模块的数据；
3）上行业务中，NG-U接收来自SDAP模块的数据；下行业务中，SDAP模块接收来自NG-U模块的数据。

SDAP

SDAP模块传输用户面的用户数据；建立QoS流和DRB映射；对上下行数据包标注QFI。

SDAP关联模块：UPC+PDCP+NG-U
1）通过UPC的控制，实现SDAP实体的建立、更新和删除；
2）将PDCP层数据去SDAP头，恢复SDAP SDU，发送给上层（NG-U）；将上层数据包构造成SDAP数据包发送给PDCP层。

PDCP-U

PDCP模块主要功能包括：PDCP SN号维护；ROHC协议头压缩和解压缩；加解密；完整性保护验证；重排序和顺序递交；重复包丢弃。

PDCP-U关联模块：UPC+SDAP+F1-U
1）通过UPC实现PDCP实体建立、更新和删除，配置PDCP安全模块参数，查询PDCP UL/DL Count信息。
2）将SDAP层的下行数据进行头压缩和安全保护之后添加PDCP头，发送给下层F1-U；将下层数据包去掉PDCP头进行头解压缩和安全验证之后发送给SDAP层。
3）将来自F1-U的数据去掉PDCP头进行头解压缩和安全验证后发送给上层（SDAP）；将下层的数据构成PDCP PDU之后发送给F1-U。

F1-U

F1-U位于CU-UP和DU之间，负责完成CU-UP和DU之间用户数据的传递；维护F1-U SN号；PDCP PDU发送报告；缓存报告。

F1-U关联模块：UPC + PDCP-U/CU-F1-GTPU + RLC/DU-F1-GTPU
1）通过UPC实现CU F1-U实例的建立、更新和删除。
2）CU-F1-U管理CU-F1-GTPU隧道的建立、更新和删除；接收PDCP-U模块下行数据包，发送至CU-F1-GTPU模块；CU-F1-U模块将来自CU-F1-GTPU模块上行数据包，发送至PDCP-U模块。
3）DU-F1-U模块管理DU-F1-GTPU隧道的建立、更新和删除；DU-F1-U接收RLC模块的上行数据包，发送至DU-F1-GTPU模块；DU-F1-U模块将来自DU-F1-GTPU模块的下行数据包，发送至RLC模块。

GTPU

5G NR中，NG用户面和F1用户面采取GTP-U协议，传输用户面消息和用户数据。GTPU模块分为CU-GTPU和DU-GTPU，其中CU-GTPU分为CU-NG-GTPU和CU-F1-GTPU两个子模块。CU-NG-GTPU接收和发送NG接口用户面数据，CU-F1-GTPU、DU-F1-GTPU接收和发送F1接受用户面数据。GTPU可分为管理模块和数据传输模块：管理模块负责对GTPU实体和隧道的创建、更新和删除；数据传输模块分为接收和发送两个功能，实现数据的封装和解封装功能。

GTPU关联模块：UPC + NG-U + F1-U

UPC

UPC模块主要功能是OAM配置处理；和CP面建立E1连接；承载上下文建立、更新、删除。

UPC关联模块：E1AP + NG-U/SDAP/PDCP/NG-U