[5GC]《5G核心网-赋能数字化时代》| 6.3用户面处理

6.3 用户面处理

6.3.1 概述

会话管理的主要任务：
为PDU会话管理用户平面，这个平面中承载着实际的终端用户业务流，比如说语音和视频
数据流的走向：
从基站传入的数据首先通过N3接口发往UPF，一般UPF不只有一台，多台UPF通过N9接口互联实现了可靠性的提高还有更加灵活的部署方式，最后UPF通过N6接口将数据发往数据网络，数据网络也可称为DN。在这个过程中出现的N3/N6/N9接口可以直接理解为数据通信网络中的各种接口，这些接口可以发送和接收各种协议报文，例如IPv4和IPv6报文，这些报文承载着上层的应用数据往来于UE和DN之间。
以上的这些过程都可以通过下图来体现，但是这张图中有更加丰富的内涵

GTP-U隧道：
这是一个重要概念，从上图中可以看出，这条隧道连接着5G AN，UPF和和PSA UPF（PSA的概念将在后面讲到）。该隧道的概念脱胎于4G时代的EPC，EPC网络同时还存在GTP-C的概念，但是在5GC时代已经不复存在，至于不存在的理由已经超出了本文的讨论范围，这部分内容会在之后单独讲解。这里简单介绍一下，C是控制面，而U则是用户面，用户面实际承载着UE和DN之间的应用数据，由于这种封装方式在5GC中没有改变，所以5GC保留了GTP-U的概念，C则由其他实体负责。
保留它的原因主要是其灵活性，但是它也不是一成不变的，在5GC中GTP-U增加了例如新5G QoS模型的增强功能

控制平面和用户平面的分离：
这是5GC的另外一个特性，而且是与生俱来的，这不同于EPC（EPC是从R14开始支持这种分离）。分离的好处有这样几个：

• 灵活的网络部署：集中式和分布式的部署
• 用户面独立于控制面的扩容能力
• 更经济的方案：同时满足用户低时延和大带宽的需求

这一切都使得运营商的可持续发展得到保证

6.3.2 用户平面路径和UPF角色

这一部分主要专注于UPF的角色，我们将能剥开抽象的外层概念，看到更丰富的UPF间的组网，在上一节的协议栈图中，UPF和PSA UPF只是一个抽象的模型，实际上UPF组网有更丰富的形式，将形成更加复杂的数据传输路径，自然支持更丰富的功能。

唯一性：
UPF是5GC中唯一一个用户平面实体，这个活儿没人跟它抢
不确定性：
标准中没有要求UPF互联的数量和形式，可以串联（chain），可以做分支（forking），总之就是格式各样，满足了用户的客制化需求，比如为了边缘计算或者CDN（暂时不知道这是什么），UPF可以通过分支组网实现业务流被引入不同的数据网络中，这方面的知识在后续章节详细讲解，这很重要。
角色的复合性：
对于某个PDU会话（这很重要，这是一个限制范围，我们讨论UPF角色一定是基于某一个特定的PDU会话的，凡是抛开PDU会话去讨论UPF角色的都是耍流氓）来说，它的角色取决于以下几点：

• 它在UPF链的位置
• UPF的能力集
• 从SMF获取的能力集

言外之意：对于不同的PDU会话来说，一个UPF实例，可以担任多种角色，不会受到UPF实例的限制

看图说话：
话不多说，直接上图：

6.3.3 用户面和控制面分离以及N4接口

6.3.3.1 概述

6.3.3.2 UPF的发现和选择

6.3.3.3 对用户平面的选择性激活与去激活