UPF(User Plane Function，用户面功能)： ts 29.24423.501[5.8]
SMF 执行选择 UPF，选择的具体细节在 TS 23.501 的 6.3.3 章节
UPF 流量检测能力可以被 SMF 用来控制，如下功能列表：
流量检测(按照流量 IP 类型，以太网类型，非结构化类型分类)
流量报告(允许 SMF 支持付费)
QoS实施
流量路由
5.8.2.3 管理核心网隧道信息
核心网隧道信息是 PDU session 忠的 N3 / N9 隧道，包括 TEID 和 IP 地址
在 SMF 中管理核心网隧道信息
在 UPF 中管理核心网隧道信息
5.8.2.4 流量检测
SMF 负责指示 UPF 怎么检测用户数据流量，这个定义PDR(Packet Detection Rule)，SMF 控制 UPF 的流量检测，其提供每个 PDR 的检测信息。
IPv4 IPv6 IPv4v6 类型的 PDU Session，检测信息包括：
- CN tunnel info.
- Network instance.
- QFI.
- IP Packet Filter Set as defined in clause5.7.6.2.
- Application Identifier: The Application ID is an index to a set of application detection rules configured in UPF.
以太网类型的 PDU Session，检测信息包括：
- CN tunnel info.
- Network instance.
- QFI.
- Ethernet Packet Filter Set as defined in clause5.7.6.3.
5.8.2.4 控制用户平面的转发
- Apply N3 /N9 tunnel related handling, i.e. encapsulation.
- Forward the traffic to/from the SMF, e.g. as described in Table 5.8.2.5.2-1.
- Forward the SM PDU DN Request Container from SMF to DN-AAA server
- Forward the traffic according to locally configured policy for traffic steering.
- Forward the traffic according to N4 rules of a 5G VN group for 5G VN group communication.
Scenario description
Data forwarding direction
1
Forwarding of user-plane packets between the UE and the SMF e.g. DHCP signalling.
UPF to SMF
SMF to UPF
2
Forwarding of packets between the SMF and the external DN e.g. with DN-AAA server
UPF to SMF
SMF to UPF
3
Forwarding of packets subject to buffering in the SMF.
UPF to SMF
SMF to UPF
4
Forwarding of End Marker Packets constructed by the SMF to a downstream node.
SMF to UPF
5
Forwarding of user data using Control Plane CIoT 5GS Optimisation
UPF to SMF
SMF to UPF
Table 5.8.2.5.1-1: Scenarios for data forwarding between the SMF and UPF
5.15.2 身份证明以及选择网络切片S-NSSAINSSAI
S-NSSAI Single Network Slice Selection Assistance Information 的简称，标识了一个网络切片，其组成包括：
SST(Slice/Service type)，切片/服务类型，在功能和服务方面的预期网络切片行为
SD(Slice Differentiator)，切片差分器，这是可选信息，补充切片/服务类型，以区分相同切片/服务类型的多个网络切片。
Slice/Service type
SST value
Characteristics
eMBB
1
Slice suitable for the handling of 5G enhanced Mobile Broadband.
URLLC
2
Slice suitable for the handling of ultra- reliable low latency communications.
MIoT
3
Slice suitable for the handling of massive IoT.
V2X
4
Slice suitable for the handling of V2X services.
Table 5.15.2.2-1 - Standardised SST values
S-NSSAI可以是标准值(SST取值为标准值，SD不存在)，也可以是非标准值(也就是SST和SD同时存在、或者仅有SST但其取值为非标准值)。
1. UPFUser Plane Function用户平面功能
Anchor point for Intra-/Inter-RAT Mobility
External PDU Session point of interconnect to Data Network.
Packet routing & forwarding (e.g. support of Uplink classifier to route traffic flows to an instance of a data network, support of Branching point to support multi-homed PDU Session).
Packet inspection (e.g. Application detection based on service data flow template and the optional PFDs received from the SMF in addition).
User Plane part of policy rule enforcement, e.g. Gating, Redirection, Traffic steering).
Lawful intercept
Traffic usage reporting.
QoS handling for user plane, UL/DL rate enforcement, Reflective QoS marking in DL.
Uplink Traffic verification
Transport level packet marking in the uplink and downlink.
Downlink packet buffering and downlink data notification triggering.
Sending and forwarding of one or more "end marker" to the source NG-RAN node.
ARP proxying and / or IPv6 Neighbour Solicitation Proxying functionality for the Ethernet PDUs. The UPF responds to the ARP and / or the IPv6 Neighbour Solicitation Request by providing the MAC address corresponding to the IP address sent in the request.
看考：/5GSystem/use_plane_function.php
1.Protocol Stack
Figure 4.1-1: Control Plane stack over Sxa, Sxb, Sxc and combined Sxa/Sxb and N4
Figure 4.1-2: User Plane stack over Sxa, Sxb, combined Sxa/Sxb and N4
Figure5.2.1-1: Packet processing flow in the UP function
2 PDR Packet Detection Rule 包检测规则
2.1 FAR Fowwarding Action Rule 转发行为规则
CP 应该在一个 PFCP 会话中规定每个 PDR 仅提供一个 FAR，FAR 为 UP 提供如何处理与 PDR 匹配的指令。
通过在FAR中的Apply Action IE 中设置相应的 flag，CP 可以控制 UP 的功能：
通过设置 DROP flag 丢弃数据包
通过设置 FORW flag来转发数据包
通过设置 BUFF flag 缓冲下行链路分组
通过设置 NOCP flag，通知 CP 功能有关缓冲的第一个 DL 数据包的到达
通过设置 DUPL flag，来提供有关如何转发重复数据包的说明，从而复制数据包
2.2 BAR Buffering Action Rule 缓冲行为规则
BAR 提供指令以控制 PFCP 会话集的所有 FAR 的 UP 功能的缓冲行为。CP 功能可以修改 BAR 中提供的以下缓冲指令
在一个 PFCP 会话修改请求的下行链路数据通知延迟 (用于EPC)
在一个 PFCP 会话报告响应消息下行链路数据通知延迟 (用于EPC)，DL 缓冲持续时间和/或 DL 缓冲建议的分组计数
注意：目前版本的规范中，每个 PFCP 会话最多可以创建一个 BAR
CP功能可以在BAR中提供以下缓冲参数：
对以 EPC，下行链路数据通知延迟 IE，用于请求 UP 在接收下行链路数据分组和通知 CP 之间延迟发送 PFCP 会话报告请求
DL 缓冲持续时间 IE，用于请求 UP 在延长的持续时间内缓冲下行链路数据分组，而不向 CP 发送关于 DL 数据分组的到达的任何进一步通知
DL 缓冲建议分组计数，用于在 UP 中需要扩展缓冲下行链路数据分组时请求 UP 缓冲建议的下行链路数据分组数
建议的缓冲包计数 IE，如果 UP 已指示支持功能 UDBC，则指示 CP 建议在 UP 中缓冲的包的数量(包括上行链路或下行链路)，直到从 CP 接收到新的指令，例如何时授予新配额
2.3 QER Qos Enforcement Rule Qos 实施规则
CP 应在 PFCP 会话建立请求或 PFCP 会话修改请求中为 PFCP 会话提供 QER，来请求 UP 应用用户平面业务的 QoS
表5.3.1-1：CP和UP功能之间的数据转发方案
Scenario description
场景描述
Data forwarding direction
数据转发方向
For EPC applicable to
适用于EPC
For 5GC applicable to
适用于5GC
1
Forwarding of user-plane packets between the UE and the CP function.
在UE和CP功能之间转发用户平面分组。
UP to CP function
CP to UP function
UP到CP功能 CP到UP功能
PGW
UPF to SMF
SMF to UPF
UPF到SMF SMF到UPF
2
Forwarding of packets between the CP function and the external PDN (over SGi) / DN (over N6).
在CP功能和外部PDN(通过SGi)/ DN(通过N6)之间转发数据包。
UP to CP function
CP to UP function
UP到CP功能 CP到UP功能
PGW
UPF to SMF
SMF to UPF
UPF到SMF SMF到UPF
3
Forwarding of packets subject to buffering in the CP function.
在CP功能中转发受缓冲的数据包。
UP to CP function
CP to UP function
UP到CP功能 CP到UP功能
SGW
UPF to SMF
SMF to UPF
UPF到SMF SMF到UPF
4
Forwarding of End Marker Packets constructed by the CP function to a downstream node.
将CP功能构建的结束标记分组转发到下游节点。
CP to UP function
SGW, PGW
SMF to UPF
5
Forwarding of user data using Control Plane CIoT 5GS Optimisation
使用Control Plane CIoT 5GS优化转发用户数据
UP to CP function
CP to UP function
UP到CP功能 CP到UP功能
-
UPF to SMF
SMF to UPF
UPF到SMF SMF到UPF
7.2 PFCP 消息格式
Bits
Octets
8
7
6
5
4
3
2
1
1 to m
PFCP message header
m+1 to n
Zero or more Information Element(s)
Figure7.2.1-1:PFCP Message Format
Bits
Octets
8
7
6
5
4
3
2
1
1 to m
PFCP message 1 header
m+1 to n
Zero or more Information Element(s)
n+1 to p
PFCP message 2 header
p+1 to q
Zero or more Information Element(s)
…
…
…
…
r to s
PFCP message N header
s+1 to u
Zero or more Information Element(s)
Figure7.2.1A-1:PFCP messages bundled in one UDP/IP packet
7.2.2 PFCP 消息头格式
Bits
Octets
8
7
6
5
4
3
2
1
1
Version
Spare
Spare
FO
MP
S
2
Message Type
3
Message Length (1stOctet)
4
Message Length (2ndOctet)
mto k(m+7)
If S flag is set to "1", then SEID shall be placed into octets 5-12.Otherwise, SEID field is not present at all.
n to (n+2)
Sequence Number
(n+3)
Spare
Figure7.2.2.1-1: General format of PFCP Header
字节 1，最高 3 位是 Version(当前版本1)，MP 是 message priority 的 flag，S 是 SEID 的 flag
字节 2，消息类型
字节 3 4，消息长度，
可选项SEID，占8字节
最后 3字节，序列号.
7.2.3 Information Elements
名词解释：
UDBC： UL/DL Buffering Control UL / DL 缓冲控制
URSP： UE Route Selection Policy UE 路由选择策略TS23.503[45] clause6.6.2
OAM：
DNAI：
TEID：Tunnel endpoint ID，隧道端点标识符。
参考：
/5GSystem/use_plane_function.php
